1938年6月，武汉会战全面爆发，这场大会战历时4个月，战场遍布鄂、赣、豫、皖四省的广大地区，中国军队经过多次战斗，付出了伤亡40万人，而日军也有约10万人失去了战斗力，之后，抗战进入了相持阶段。在保卫大武汉的过程中，中国空军和苏联援华航空志愿队依旧继续主动出击，对日军多次发起空袭，掩护地面陆军作战。

安庆，是武汉会战第一枪的打响之地，这里已经有理想的空军基地，日本航空兵对这里早已垂涎三尺，占领了安庆夺下了空军基地，日本航空兵就能从这里起飞，更方便的轰炸中国后方。1938年6月9日，波田支队进攻安庆，迅速击败了杨森的27集团军占领安庆，夺下机场。之后日军航空队迅速进驻，大量的日军飞机也抵达安庆机场，陆军航空队共有7个战斗机中队，6个轻轰炸机中队，4个重轰炸机中队，4个侦查中队，海军航空队下辖有第3、12、13、15航空战队，总共有400架飞机，随后猛烈空袭附近中国军队的阵地和江防要塞以及江上的船只。

中国空军和苏联援华航空志愿队立即对日军反击，他们出动大批飞机，对日军机场以及沿江而上的日军船队实施密集空袭。6月15日中午，空军英雄汤卜生带领2架霍克75战斗机，携带500磅的炸弹，从汉口起飞轰炸安庆一带长江上日军舰船。下午2时发现安庆附近有敌舰4艘在向江南中国军队的阵地炮击，后方还有若干艘运输船。汤卜生立即俯冲投弹，炸弹在日军舰船中间开了花，完成空袭后又在彭泽附近遇敌机6架，他立即向左下俯冲，找准时机后向领头的日军飞机发起攻击，日机被击落后坠毁在一个湖中，打完后他们立即撤退。2时30分，返回汉口机场。

6月25日清晨6时30分，苏联援华航空志愿队出动3架SB轰炸机飞抵安庆机场，但此时机场上没有敌机，遂改变目标，空袭江上的日军舰船，3架SB轰炸机集中投弹，3艘日军的大型舰船被炸伤，日军出动6架战斗机追击，但SB轰炸机靠着速度在功甩掉了日机，并将一架追击的96式战斗机击落，日军飞行员毙命，9时20分返回南昌降落。在整个6月的战斗中，中苏空军多次主动出击，炸毁击落日机20架，炸伤炸沉日军船只30余艘。

7月3日6时，苏联援华航空志愿队10架SB轰炸机，前往安庆轰炸，他们发现了一艘大船，上面装有6架飞机（有资料称其为航母，但应该不太可能，可能是运输飞机的运输船），立即对其投弹，该船很快爆炸，起火沉入江底。日军飞机也发起反扑，志愿队一架轰炸机被击落，一名苏联上尉牺牲，还有一架轰炸机被击伤，但最终返回汉口，其余飞机返回南昌降落。

之后几天由于天气原因，中苏空军未取得较大战果。7月12日凌晨5时40分，中苏空军出动4架SB轰炸机，每机携带6枚100千克的炸弹，前往安庆一带轰炸，一个小时后，在安庆东边的江面上发现20余艘日军舰船，中国空军立即投弹，命中5艘日军船只，有3艘船燃烧起火，1艘被击中后冒黑烟，1艘倾斜。日军高射炮猛烈反击，12架日军战斗机也起飞攻击，但中苏空军及时撤退。

第1批轰炸机起飞后一个小时，第2批中枢空军的5架SB轰炸机也到安庆附近的江面轰炸日军舰船，但此时日军加强了防空，轰炸机遭到12架95式战斗机的骚扰，匆匆投弹后被迫撤退，只能确定命中了江上的船只，无法确定具体战果。返回途中又遇到2架日军96式战斗机，一架轰炸机被击中着火，3名飞行员牺牲，1人跳伞，剩下的飞机于9时20分返回汉口。

7月16日清晨6时，中苏空军4架SB轰炸机再次起飞，在望江一带发现日军舰船22艘停泊，还有8艘小船正在行驶，俯冲投弹后全部命中，有3艘大型舰船和2艘小船被击中冒烟着火，轰炸完成后，于9时10分返回汉口。第2天，这些英勇出击的轰炸机飞行员们有12人获得了K金怀表一只作为特殊荣誉。

日军遭到空袭后也不甘示弱，他们也集中兵力反扑空袭武汉，从7月中旬起，日军多次派飞机来武汉骚扰，在中国高炮部队英勇还击和空军战斗机的支援下，这几次骚扰未造成太大破坏。7月16日，日军12架96式战斗机以及，18架96式轰炸机再次袭击汉口，中国空军先将轰炸机撤走，中国空军32队5架英制格罗斯特战斗机（也被称为斗士战斗机）首先起飞迎敌，但起飞时处在不利位置，遭到日军12架96式战斗机的俯冲攻击，2架战斗机被击落，剩下的3架撤到孝感，SB轰炸机在转移途中也有2架被击落，但其他大部分轰炸机成功转移了。

到7月底，中苏空军休整恢复失利后再次出击，6架SB轰炸机于7月28日凌晨5时30分从吉安起飞，前往彭泽湖口一带搜索，发现该段江面上有日军舰船45艘，飞机在4千米至5千米的高空投弹，命中大型舰船2艘，小型船只5艘，几乎沉没，三小时后返回吉安降落。第2天，为了支援张发奎的第2兵团，打击鄱阳湖鞋山岛登陆的日军，中苏空军10架SB轰炸机再次从吉安起飞，发现彭泽湖口附近有敌舰船50余艘，轰炸机立即高空投弹，一艘大型船只被击中后旋转沉没，还有八九艘船只重弹未沉，日军高射炮猛烈还击，但没有击中，所有轰炸机平安返回吉安。整个7月，中苏空军共炸沉日军大小舰船12艘，炸伤29艘，击落炸毁日军飞机40余架。

进入8月后，武汉会战的形势更加激烈焦灼，水路交通线也成了日军的重要补给方式，中苏空军因此加大了打击力度。8月3日，苏联志愿队3架轰炸机再次前往安庆轰炸，他们发现机场有大量飞机，江面上也有10多艘船只，投下炸弹后重创1艘船，机场也遭到轰炸，日军飞机起飞拦截，但3架轰炸机按照楔形编队，相互掩护向日机还击，击落日军飞机5架，但3架轰炸机自身也多处中弹，发动机和油箱都受损，但苏联飞行员还是依靠高超的技术成功飞回了汉口机场。

11日6时，5架SB轰炸机起飞，飞到九江轰炸江上的日军舰船，从5800米高空投弹，5艘船只着火下沉，5艘船只被击中受伤。15分钟后，第2批5架SB轰炸机又飞抵九江上空，投下炸弹击中3艘舰船。12日下午，中苏空军五架SB轰炸机再次空袭九江附近日军舰船，从7千米高空投弹，6艘船只被击沉，还有3艘也遭重创，之后遭到日军大量96式战斗机的追赶，轰炸机击中火力还击，击落日军飞机7架，但也有多架轰炸机被日军击落，9名苏联志愿队飞行员牺牲，6人负伤。至8月底，中苏空军再次炸沉日军舰船9艘，重创33艘。

中苏空军的主动出击，对日军的长江运输线造成了大量的破坏和损失，使日军的后勤无极受到较大影响，为长江两岸中国陆军起到了极大的支援的作用。