1937年七七事變發生后，中國統帥部在調動軍隊北上的同時，準備將空軍主力使用於華北方面，當時空軍己制定了《冀北作戰計劃》。主要內容為：「先以空軍主力奇襲天津、丰台等處，摧毀敵陸軍根據地，並相機協同我陸軍擊破該方面之敵；同時以空軍一部擔任京杭防空及沿海沿江之偵察與警戒，並對京滬方面仍作緊急時主力轉移之準備，」決定先以11個中隊組成天津支隊和南苑支隊，進入華北作戰。8月上旬，日本海軍向上海方面集結兵力。中國統帥部也改變空軍主力北上作戰的計劃，將主力向華東方面集結。

至1937年七七事變時，中國的空軍已初具規模，共有10個飛行大隊另6個獨立飛行中隊，擁有轟炸機137架、驅逐機（當時中國空軍稱戰鬥機為驅逐機）121架，攻擊機20架、偵察機39架，連同運輸、教練等機，總計約600架。飛行人員約300名（包括在校培訓學生，作戰飛機建制飛行員620人）。

第1大隊（駐南昌）

中國空軍的飛機，絕大多數購自外國，僅有極少數為國產。飛機種類繁多，維修不易，常因缺少零部件而不能起飛，戰時補充就更為困難。七七事變前，空軍在內戰中沒有空中對手，訓練重點是攻擊地面目標，所以，飛行員多缺乏空戰的戰術技術素養。

空軍前敵總指揮部

第7大隊（駐西安）

14日下午，第5、第2大隊和暫編大隊，再次出動驅逐機9架、偵察機3架、轟炸機21架，襲擊、轟炸上海日海軍陸戰隊司令部及公大紗廠等地日軍。被日機擊傷驅逐機2架（一架迫降時墜毀），被日地面防空炮火擊傷轟炸機2架（一架返航至常州附近墜毀），犧牲飛行員3名。

1932年一二八泄滬會戰時，中國軍隊沒有空軍支援，當然也沒有制空權可言，日軍飛機將第19路軍防守的閘北地區，轟炸成一片瓦礫場，軍民死傷慘重。國民政府在初步認識到中日戰爭很難避免的同時，也認識到空軍對國防的重要意義。一方面加強空軍的領導、健全機構，興辦航校，培訓空軍人才；一方面增加空軍經費，建設飛機製造工廠和從國外購迸飛機以擴充部隊。

第9中隊、第11中隊、第14中隊（各有輕轟炸機9架）

第5大隊（駐南昌）

日海軍航空兵第1聯合航空隊鹿屋航空隊，14日在覽橋上空被擊毀3架，1架傷read.99csw.com重不能修復，所餘14架攻擊機襲擊南昌機場；木更滓航空隊20架攻擊機襲擊南京大校場、明故宮機場，「加賀」號航空母艦上轟炸機16架及攻擊機29架，分頭襲擊覽橋、喬司紹興及嘉興機場。

獨立第18中隊（輕轟炸機9架）

空軍驅逐司令

獨立第20中隊（輕轟炸機9架）

空軍偵察司令

為適應抗戰需要，對組織機構進行了調整，最高領導機關仍為航空委員會，並仍由蔣介石兼任委員長，宋美齡任秘書長，周至柔任主任委員。委員會下增設前敵總指揮部，由周至柔任總指揮，毛邦初任副總指揮，具體負責作戰指揮。其下再設轟炸、驅逐、偵察3個司令，分領各部隊。具體編製及機種、駐地等如下：

8月12日，京、滬之間的中國軍隊開始向上海市區輸送，以便「掃蕩淞滬日軍」。指揮京滬警備部隊的司令官張治中（13日正式發表將京滬警備部隊編力第9集團軍，張治中任總司令）向蔣介石請示：「可否于明日拂曉前開始攻擊？我空軍明晨能否同時行動？」同時還進言：「職見一般對空軍似有微同，如能幹此役發揮我軍極大威力，則可稍振中外人士之觀聽。」中國統帥邵遂決定空軍與陸軍一同開始作戰。蔣介石一面回電張治中，令其「等候命令並須避免小部隊之衝突」；一面令空軍迅速進行作戰部署。空軍前敵總指揮周至柔於13日14時下達了《空軍作戰命令第1號》，賦予空軍「階助我陸軍消滅盤踞我上海之敵海陸空軍及根據地之任務」，要求「各部隊應於14日黃昏以前，秘密到達準備出擊之位置，完成攻擊一切準備」。規定各部隊之出擊位置為：第9大隊曹娥機場，第4大隊寬橋，第2大隊廣德、長興，暫編大隊嘉興，第5大隊揚州，第6大隊蘇州、淮陰，第7大隊第16隊滁縣；第8大隊南京大較場，第3大隊第8隊大校場，第17隊句容。命令剛剛下達，淞滬會戰已經開始，中日雙方軍隊在八字橋一帶正式開火。空軍總指揮連夜緊急下達《空軍作戰命令第2號》，不俟已北上各隊轉場完畢，即令就近各隊於14日開始出擊。

第10中隊（轟炸機12架）、第19中隊（轟炸機6架），第30中隊（重轟炸機6架）

日本沒有獨立編製的空軍。飛行部隊分別隸屬於陸軍和海軍，稱之為航空兵，https://read.99csw.com是陸、海軍的一個兵種，因而，在支援地面部隊和艦艇作戰時，協同密切。但因缺乏統一的指揮和獨立的作戰機制，往往不能充分發揮其威力，七七事變時，日陸軍航空兵的作戰部隊，有20個戰鬥機中隊（每隊編製機12架、預備機8架）、6個輕轟炸機中隊（每隊編製機9架、預備機6架）、8個重轟炸機中隊（每隊編製機6架、預備機4架）、15個偵察機中隊（每隊編製機12架、預備機8架），還有3個轟偵混合中隊。海軍航空兵的作戰部隊，共有飛機811架，數量雖較陸軍為少，但技術裝備及飛行員素質較好，最早與中國空軍進行空戰的，是日本海軍航空兵，淞滬會戰開始前，日軍部署在華中方面的海軍航空兵，有第1航空戰隊（艦載戰鬥機21架、轟炸機12架、攻擊機29架）、第2航空戰隊（艦載戰鬥機12架、轟炸機12架、攻擊機18架）、第1聯合航空隊（陸基戰鬥機14架，攻擊機38架）、第12戰隊（水上偵察機9架）和第22航空隊（水上偵察機6架）。

19日當天，日本電訊偵破人員破譯了中國空軍的部分電報密碼，從而掌握了中國空軍各部隊的主要動態。從此，中國空軍在空戰中陷於被動，8月20日，中國大本營下達的《國軍作戰指導計劃》規定空軍的任務是，「集中主力階同陸軍，先殲滅淞滬之敵（以敵艦及炮兵為主要目標）」。中國空軍飛機的數量少於日軍很多，而且消耗后無法補充，儘管勇敢機智地與日機周旋，擊落敵機亦多於自身的損失，但滬寧上空的制空權仍逐漸向日軍方面轉移。在支援地面部隊作戰方面，未能起到重要作用。從8月14日開戰至8月底，中國空軍共出擊67次，空戰12次，擊落日機61架，擊中敵艦10艘，自身損失飛機27架。

第6中隊，第12中隊、第16中隊（各有偵察機9架）

第6大隊（駐南京）

第24中隊（驅逐機10架）、第25中隊、第28中隊（各有驅逐機9架）

第2大隊（駐廣德）

日本海軍由於在華東沒有陸上基地，其陸基航空隊要從台灣或濟州島機場起飛，航程太遠，加之日本的艦載飛機數量有限，且轟炸能力不足，所以，力圖在上海建立其陸基航空隊的前進基地。中國空軍集中力量打擊海軍航空兵，阻其在上海地區建立機場，直接九_九_藏_書支援地面部隊的作戰較少。日海軍航空兵則集中力量轟炸、攻擊中國空軍在華東地區的主要機場，企圖摧毀中國空軍的作戰能力，掌握華東地區的制空權，爾後在陸上建立機場，用以支援地面部隊作戰或進行戰略轟炸。從8月15日至9月末，中日兩國空軍部隊為爭奪滬寧地區制空僅展開了激戰。

第4大隊（駐南昌）

第8大隊（駐南昌）

獨立第31中隊（輕轟作機9架）

8月19日，第2大隊去長江口外轟炸日艦時，分隊長沈崇海、轟炸員陳錫鈍駕駛的904號轟炸機，突然發生故障，機尾著火。當時，南匯仍在中國軍隊手中，迫降或跳傘均有生還希望，但他二人卻操縱飛機從2000米高空向下衝擊一艘敵艦，飛機與敵艦在爆炸聲中一同沉入大海。

中國空軍第4大隊21架驅逐機從寬橋升空迎戰「加賀」艦之45架飛機，經激烈空戰，再次獲得輝煌的勝利。高志航首先擊落敵機1架，受傷后又擊落敵機1架。分隊長樂以琴擊中敵機4架，致使日軍飛行員見到他所駕駛的2204號戰機即設法避開。此次空戰共擊落日機13架。中國犧牲飛行員1名。

第9大隊（駐蚌埠）

第32中隊（輕轟炸機9架）、第34中隊（驅逐機99架）、第35中隊（偵察機9架）

8月14日，中國空軍多次襲擊淤滬地區的日軍艦艇及陸戰隊據點，並取得中日首次空戰的勝利，增強了中國軍民抗戰必勝的信心。1940年，國民政府將8月14日定為空軍節。

獨立第29中隊（驅逐機12架）

11月12日，淞滬會戰結束，中國軍隊撤出上海向南京轉移。此時，中國空軍可作戰的飛機僅剩30架左右，基本上己不能再進行空戰。

第3中隊、第4中隊、第5中隊（各有輕轟炸機9架）、第15中隊（驅逐機9架、轟炸機7架）

獨立第13中隊（輕轟炸機7架）

日木更津航空隊空襲南京，被擊落5架。這是南京第一次遭到日軍空襲，由於精神、物質準備均不夠充分，損失較大，南京機場的飛機庫及停在機場的一些飛機被炸毀。鹿屋航空隊的襲擊，使南昌機場亦遭相當大的損失。8月16日，颱風影響消除，日海軍第3艦隊航空兵的飛機基本上全部起飛襲擊浙江、江蘇地區的各機場。中國空軍奮勇迎擊，雙方飛機均有相當損失。被稱為日本海軍的「虎之子」的第1聯合航空隊，在1九_九_藏_書4日至16日的空戰中，38架新型96式攻擊機損失18架，占該隊攻擊機總數的47％，使自命無敵的日海軍將領們極為震驚。

8月15日，中國空軍按照第3號作戰命令分8批攻擊上海日海軍艦艇及陸戰隊據點（其中3批因風雨中途返航）。第5中隊的5架輕轟炸機，曾冒雨轟炸日海軍陸戰隊司令部，多枚炸彈命中目標。但所攜炸彈為18公斤小型炸彈，破壞力太小，對日軍已加固的鋼筋水泥工事及建築物，只能炸一小洞，不能形成大範圍的破壞，第2大隊的17架輕轟炸機再次轟炸敵司令部，仍然效果不大。

當日海上有颱風，在東海的日航空母艦上的飛機不能起飛，僅有停泊于淤滬附近的日「出雲」號艦上的少量水上偵察機起飛作戰，日海軍第3艦隊司令官長谷川清，遂令剛剛由日本轉場至台灣的第1聯合航空隊之鹿屋航空隊出擊。14時50分，日機兩隊，各有9架攻擊機，分別向中國空軍的杭州覽橋機場和廣德機場攻擊。18時30分，空襲杭州的9架到達覽橋、喬司機場上空。原於8月7日受命北上已轉場至河南周家口機場的第4大隊，遵照《空軍作戰命令第1號》剛剛到達筧橋，多數飛機尚未加油，敵機逼近的緊急警報即已發出。大隊長高志航立即駕機升空迎擊，已加油的部分飛機亦隨之起飛。這是中日空軍的第一次空戰。日本96式攻擊機比中國霍克—3驅逐機多1門機關炮，飛行員受過嚴格的空戰訓練，但中國的霍克—3驅逐機比日本96式攻擊機速度快，飛行員不僅飛行技術精良，而且抗戰愛國、積極求戰的熱情特別高。高志航首開記錄，擊落第1架日機。中隊長李桂丹等接著又擊落1架、擊傷數架。其餘日機當即逃走。日軍承認，這次空戰被擊落2架、重傷1架（至台北機場時損壞）。中國空軍無一傷亡，以3:0獲得第1次空戰的勝利，不過，1架加油未滿即升空迎戰的飛機，在油料耗於後迫降時墜毀；1架未加油的飛機在機場被敵機炸彈炸毀，飛行員3名犧牲。廣德上空，第34隊隊長周庭芳單機巡邏警戒，敵機到達時，擊傷日機1架，返至基隆時沉于海中。

第3大隊（駐句容）第7中隊（驅逐機9架）、第8中隊（驅逐機7架）、第17中隊（驅逐機10架）

空運隊

第21中隊（驅逐機10架）、第22中隊、第23中隊（各有驅逐機9架）

8月1ｒeａd.9９ｃｓｗ.com7日出擊作戰中，中國空軍第5大隊飛行員閻海文在飛機被擊毀后跳傘落至日軍陣地附近，10餘名日軍將他包圍。命其投降。他毫無懼色，用自衛手槍擊斃5名日軍士兵后，以最後一顆子彈自手犧牲。他是遼寧北鎮人，起飛前曾說：「我是一流亡者，我要打回老家去，為東北3千萬同胞復讎。」閻文海的忠烈行為，連敵人亦甚敬佩，日海軍陸戰隊在大場附近為他建墓，墓碑上刻著「支那勇上之墓」。9月1日，日本大阪《每日新聞》刊登了該報駐上海特派員木材毅關於閻海文事迹的報道，併發出「中國已非昔日之支那」的感嘆。10月間，日本東京還舉辦了「中國空軍勇士閻海文之友展覽會」、陳列了烈上的飛行服、降落傘、手槍等遺物。

第26中隊、第27中隊（各有攻擊機10架）

空軍轟炸司令

9月初，日軍第3師團攻佔上海軍工路一帶，解除了中國軍隊對公大紗廠日航空兵前進機場的威脅。9月10日，日海軍第2聯合航空隊由大連轉場至公大機場。中國空軍的行動更加困難。整個9月，中國空軍共出擊46次，空戰15次，擊落敵機20架，擊中敵艦船38艘，自身損失飛機36架。9月中旬，日本陸軍在吳淞以西的王浜修建了前進機場。9月底，日本陸軍第3飛行團開始進入王浜機場。華東方面日海軍航空兵損耗的飛機，隨時得以補充，淞滬上空的形勢發生急劇變化，制空權完全被日軍掌握。中國空軍的飛機，已不能在白天出擊，只能進行夜襲和擔任南京城市及機場的防空任務。10月間，擊落日機7架，自身損失25架。到10月22日止，原有的300餘架作戰飛機，僅餘81架，其中還有不少是待修的。10月26日，日軍向大場發動總攻時，動用150架飛機支援其地面部隊作戰，中國空軍卻無力突破日空中防線，支援中國的地面部隊。

第1中隊、第2中隊（各有輕轟炸機9架）

14日上午，第5大隊驅逐機17架分兩批于揚州起飛，沿長江向東搜索，於9時20分，在川沙及南通附近、襲擊日軍一艘驅逐艦，將其擊傷；暫編大隊偵察機5架從寬橋起飛，7時許偵察上海日軍各據點情況，並襲擊公大紗）內日軍倉庫；8時，第2大隊轟炸機21架從廣德起飛，轟炸吳淞口之日艦及匯山碼頭、公大紗廠等日軍據點。

獨立第33中隊（驅逐機9架）

筧橋航校暫編大隊（駐筧橋）