第三四三海軍航空隊
1945年4月1日、第五航空艦隊に編入。4月8日三四三空は鹿屋基地へ移動。沖縄に上陸する米軍を迎撃する菊水作戦に参加した。五航艦の命令に従い特攻隊護衛のため、制空権確保に当たる。奄美大島や喜界島付近にて特攻隊の前路哨戒や制空戦闘を実施した。三四三空は、通常の援護機としてではなく、制空権を確保して突撃啓開することで経路を確保する戦法をとっていた。岩本徹三中尉(203空)によれば、哨戒中の三四三空が戦闘の助けに入り、雲から黒いつぶてのように降ってきて、鹿児島上空の敵70、80機を襲い、F6Fを面白いように次々と海へ撃墜して敵は逃走、胸のすくような見事な攻撃ぶりだったという。
4月12日菅野直大尉率いる42機が索敵、攻撃。喜界島南方でF6F、F4Uの約60機と交戦して、F6F 20機撃墜、F4U 3機撃墜を報告。三四三空の自爆未帰還機は11機、不時着5機。4月15日、杉田庄一兵曹が離陸直後F6Fに銃撃されて墜落、戦死する。
鹿屋基地は連絡や発着に不適な基地であり、情報伝達に混乱をきたすことが多かった。そこで桜島の北に位置する第一国分基地(現在の霧島市国分広瀬と国分福島)に移動。
機材、人材に独占感もあり、一部から非難もあったようだが、源田司令の情熱と実行力の賜物であった。
1945年1月フィリピンで特攻を指揮していた中島正が副長に任官した際、隊内が三四三空も特攻に行かされるのかといった空気になった。しかし特攻に反対する菅野直隊長が源田司令に働きかけて3月末、中島は転出することになった。
編成と同時にそれぞれ松山、大分、出水各基地で練成に入り、1945年(昭和20年)1月末までには3飛行隊全部が松山基地に集結した。松山基地の選定は、笠井智一ら部下の推薦で、源田司令が地形的に適当と判断して決定した。訓練などで長く過ごした松山の市民は三四三空に対して親切であり、基地の移動もあったが、三四三空にとっても松山は思い入れの強い土地になった。戦後の三四三空懇親会はいつも松山で開かれ、宮崎勇など戦後も松山で暮らした隊員もいる。源田司令もこの土地で最期を迎えた。戦闘301は、親交のあった松山市内のすき焼屋「喜楽」女将の今井琴子夫人と済美女学院(現済美高校)の女生徒らから紫のマフラー(今井琴子夫人か結婚した際に着た白無垢を紫に染め仕立て直して刺繍した物)を贈られた。隊員の名前が刺繍されており、杉田庄一のマフラーには、杉田の合言葉である「ニッコリ笑へば必ず墜す」が刺繍されていた。
2月初旬、源田司令は、戦死した時に少しでも遺品を残せるよう髪と爪を切って遺骨箱に残すことを隊員に命じ、自らも行っている。
ただし条件として、命令してきた上級司令部参謀が最初に私と来るというなら三四三空はやります」と上申、源田司令も「全くだ」と同意して、その意思を上に伝えたが、それ以降三四三空には特攻の話が来なくなった。
5月、小高登貫ら隊員が憲兵ともめ事を起こし、次の日正午頃、佐世保鎮守府の参謀が三四三空に対し、その隊員たちを軍法会議にかけるので引き渡すように要求したが、司令の源田実大佐は「いま九州の制空権は、どこの航空隊が握っているか知っているか。いうまでもなく、わが第三四三空である。その航空隊の搭乗員を軍法会議につれて行ったらあとは誰が九州の制空権をまもるのだ。どうしても欲しいというなら骨にしてから返す。帰りたまえ」と追い返し、隊員たちに「士気高揚のために、大いに暴れろ。責任はいっさい司令が取る」と励ました。規律は規律であり、隊員たちは分隊長の市村吾朗と分隊士の本田稔から「一応悪いことをしたのだから外出止め15日間だ」と言い渡された。
6月2日ウィリアム・ハルゼー率いる機動部隊の艦載機の攻撃に対して、三四三空は21機で出撃、計170機の敵機のうちF4U部隊と戦い34機撃墜を報告。
6月22日、戦闘407飛行隊長・林啓次郎戦死。光本卓雄大尉が後任。菊水作戦は終了した。