1944年（昭和19年）2月10日、軍令陸甲第八号によって第3飛行師団司令部を第五航空軍司令部に改編し、15日に大陸命第九四五号をもって、第三飛行師団の編合を解き、第五航空軍戦闘序列を令し、支那派遣軍戦闘序列に編入した。
1944年（昭和19年）2月，为了应对大陆打通作战而解散第3飞行师团改组编成为第5航空军，2月15日受命编入以总军之姿负责中国战线的支那派遣军的战斗序列。