1945年（昭和20年）1月27日関東爆撃再開、主目標は東京下町市街地。50機で迎撃、6機撃墜を報告、3機喪失する。2月10日中島飛行機太田製作所初空襲。3機撃墜を報告、喪失なし。2月16日敵機動部隊艦載機隊、関東の軍事拠点を強襲（ジャンボリー作戦）。2日間にわたり防空戦闘に従事、19機撃墜を報告、7機喪失。厚木飛行場を銃撃されたが、地上撃破はなかった。2月25日機動部隊再来襲。戦略爆撃隊も東京に来襲して、迎撃不能となる。以後三〇二空では、雷電・零戦が戦闘機、夜戦が爆撃機に対応する形での機能分担を図る。3月10日、東京大空襲。夜間のため月光4機で対応、大火災の煙によって雷電・零戦の追加投入不能。3月26日「天号作戦」発動。零戦隊の派遣を予定。