菅原道大
」と攻撃面だけでなく、日本軍が軽視しがちな防御面も重視せよという訓示を行っている。
第3航空軍は航空殲滅戦と第15軍の航空支援をしながら、インドや中国の連合軍基地から飛来するB-24などの重爆撃機の迎撃も行った。その頃、太平洋正面の戦線では、1942年10月にガダルカナル島の戦いの10月攻勢は頓挫し、ニューギニアの戦いでも東部への進撃が連合軍の反撃により押しとどめられた。大本営は太平洋南東方面で攻勢を維持するため、第3航空軍から一部戦力を同方面に転用することを決定し11月25日に菅原に伝えられたが、菅原は同方面の戦局は厳しくなるとの正確な判断をし、この戦力転用命令に対して「南東方面も緒戦の好調に乗じ、海軍の占領地に引き摺られ、目下は面子上不利なる戦闘を交えあるが如く」「長期戦を予期せるにおいては戦線の緊縮、不敗体勢の立て直し必要なり」「一歩後退せるニューギニア西北部よりグアム島の戦を占拠主線とし、これを保持するためには奥行きある飛行基地の設定を必要とするもおおむね適すべく、それへの転機に一大決心を要す」と、海軍に張り合っての無駄な進撃は止めて戦線を縮小すべきという考えを日記に書いているが、こののち菅原の懸念通り、日本軍はソロモンやニューギニアで膨大な戦力を喪失して完全に戦争の主導権を失うことになった。
第3航空軍からは約100機もの戦力が転用されたが、菅原は少なくなった戦力を効果的に各担当地域に配分、引き続きビルマでは積極的な航空作戦を展開し、インドとビルマの国境の町アキャブ(現在のシットウェー)方面で航空殲滅戦を行い、チッタゴンやカルカッタにも猛攻を続けた。
菅原はまず絶対的制空権の確保を優先しており、 効果的な地上攻撃をしてくるイギリス軍機に対して、第3航空集団は制空権確保に集中するあまりに地上支援が少ないと感じていた第25軍山下奉文陸軍中将は「まずは地上作戦協力の方が緊急」という不満を抱いていた。山下の不満を受けて南方軍参謀谷川一男大佐は、「遠藤三郎率いる第3飛行団を第3飛行集団から第25軍の指揮下に移してはどうか」とする案を菅原ら第3飛行集団に示したが、菅原らは谷川の提案を一蹴、遠藤が「まずは何より重要なことは全般の制空権を獲得し、その傘の下で作戦することである」との意見を谷川に返した。そのため、引き続き第3飛行団は第3飛行集団の指揮下で菅原の方針通り、制空権確保に全力を投入し、1941年12月21日、第3飛行団がイポーとクアラルンプールでバッファローを4機撃墜、翌22日には陸軍航空隊の最新鋭戦闘機一式戦闘機(隼)を配備した加藤建夫中佐率いる飛行第64戦隊の隼23機がクアラルンプール飛行場を攻撃、迎撃に現れたイギリス空軍第453飛行隊のバッファローと交戦して15機を撃墜するなど航空殲滅戦を展開し制空権を確保していき、菅原の作戦通り、全般の制空権を確保した第3飛行集団の地上協力によりイギリス軍地上部隊は各地で第25軍に撃破され、シンガポールに向けて退却していった。
第3飛行集団は、北マレーに配備されていたイギリス軍機100機のうち50機を撃墜破して撤退させ、北マレーの制空権を確保したため、菅原は司令部をカンボジアのプノンペンからマレー半島のスンゲイパタニに前進させた。しかし、菅原の進出直後にスンゲイパタニがブリストル ブレニム爆撃機に奇襲攻撃を受け、あわや全滅か、という窮地に陥ったこともあった。
大和特攻の際には、同じ海軍ながら大和の航空支援を拒絶した美濃部正少佐率いる芙蓉部隊など、海軍側が十分な航空支援を行わないなかで、菅原は「(大和特攻の際に)南九州の第100飛行団が四式戦闘機疾風48機を投入して、奄美大島付近の制空権を一時的に掌握、協力する」と海軍側に約束している。約束通り、菅原は第100飛行団を主力とする陸軍航空隊の戦闘機41機の出撃を命じ、12:00から14:00にかけての制空戦闘で10機が未帰還となったが、陸軍の航空支援にも関わらず、大和はアメリカ軍艦載機の攻撃を受けて沈没した。
大陸命第一二七八号(1945年3月19日) にて連合艦隊司令長官の指揮下に置かれて、海軍と一体の特攻作戦を推進していた第6航空軍は、海軍の菊水作戦に呼応して特攻機の出撃を続けて、連合軍艦隊に多大な損害を与えた。アメリカ軍の公式記録上、沖縄戦でのアメリカ海軍の損害は、艦船沈没36隻、損傷368隻、艦上での戦死者は4,907名、負傷者4,824名と大きなものとなったが、その大部分は特攻による損害で、アメリカ海軍史上単一の作戦で受けた損害としては最悪のものとなっている
第6航空軍は指揮下に空挺部隊で編成された特殊部隊義烈空挺隊を擁していたが、特攻の最大の障壁となっていた沖縄のアメリカ軍飛行場を撃破すべく、菅原は部隊の投入を大本営に陳情し続けていた。なかなか承認されなかったが、1945年5月に参謀本部第1部長宮崎周一中将が九州に来訪したさいに菅原は宮崎に義烈空挺隊の投入を直談判し、ようやく決裁を得た。