从1945年3月起，日军第12军为了摧毁中国在豫西鄂北，老河口一带的机场，减缓中美空军对日军后方城市和交通线的袭击，调动了39、110、115三个师团，以及战车第3师团和骑兵第4旅团，总共3万兵力以及100多辆坦克战车，对豫西鄂北的襄阳、老河口和南阳等地发起攻击，中国军队节节抵抗。中美空军也积极应战，配合陆军阻止日军前进，并不停地轰炸日军后方的城市和交通线。从3月到5月，中美空军出动飞机1000多架次，给日军造成了沉重的打击。

3月22日拂晓，日军110师团在战车第3师团的支援下，从河南叶县、鲁山出发，对南阳发起进攻，与中国军队的三个军展开交战。为了支援陆军，中美空军第1大队出动了15架B25轰炸机，在24架P40战斗机的掩护下，从安康机场起飞，飞到日军的后方开封，对开封火车站发起轰炸，很快就将车站里的列车和物资化为一片灰烬。30架日军飞机来支援，中美空军立即迎战，此时经过战场的大量消耗，日本飞行员基本上都是一群菜鸟，连驾驶都很不熟练，而中国飞行员经过战火的考验已经成为翱翔的雄鹰，仅仅五分钟，中美空军就击落日军5架飞机，击伤8架，剩下的日机一哄而散。由于后方的物资被摧毁，前线的日军不得不延缓进攻的脚步。

完成轰炸任务的中美飞行员们刚返回基地，就得到了日军进入南阳的消息，日军1个步兵联队，外加骑兵和炮兵各1个大队已经攻占南阳，他们把指挥部放在城东南的一个大院里，飞行员们需要将日军的指挥部摧毁。此时天色已黑，中美空军计划第二天就出发。

天还没亮，飞行员们就迫不及待的从床上跳起，第1大队6架B25轰炸机和8架P40战斗机于五点半从安康机场起飞，一路向东南飞去。等到太阳爬上天空的时候，飞机刚好飞到南阳上空，飞行员们可以清楚地看见目标大院，校正好航向和高度后，轰炸机精准的将炸弹投入大院中，整个日军指挥部被夷为平地，飞行员们在早晨的阳光中欢呼着返航。

刚返回机场降落没多久，飞行员们就又接到了任务，日军骑兵部队正在鲁山，中美空军需要前往轰炸。经过短暂的休息，下午一时，第一大队的飞行员们再次起飞，9架B25轰炸机和12架P40战斗机向东南飞过伏牛山来到鲁山上空，此时日军骑兵部队和炮兵部队正在浩浩荡荡的前进，见到中美空军的飞机过来，他们赶忙下马丢弃物资，躲到附近的树林隐蔽。此时突然刮起了大风，掀起了沙暴，对中美空军的投弹产生了严重的影响，但战斗经验丰富的飞行员采用目测投弹的方式，将投下的炸弹扔进日军隐蔽的丛林，瞬间把日军炸得鬼哭狼嚎，之后战斗机又俯冲下去，用机枪不停的扫射，日军如同割稻草一样成片倒下，整个骑兵部队被打得几乎全军覆灭。

4月，中日两军在西侠口展开交战。中美空军也积极支援，13日拂晓，第11大队的8架P40战机从安康起飞，前往豫西执行任务。他们很快来到西霞口上空，此时，中国军队正在附近山上与日军交战，2架战斗机俯冲下去，几轮射击将日军山坡上的火力点摧毁，陆军很快把握机会发起冲锋，夺下了几座山头。

之后空军发现低空飞来7架日军轻轰炸机，企图攻击地面上的中国军队。P40立马俯冲下去，瞬间就将2架日机击落，剩下的日机狼狈逃窜。之后他们继续侦查，很快又发现了大批的日军。飞行员们如同雄鹰一般扑向这些丰厚的猎物，首先在小石河北岸摧毁了日军一个大队的炮兵阵地，又经过几轮扫射，打残了日军正在河滩上行军的骑兵部队。之后又在伏牛山到南阳的公路上，发现大批的日军队伍，有几十辆坦克打头，后面是步兵，还有200多辆运输车。4架P40如同饿虎扑食一般俯冲下去，对后面的日军车辆和步兵进行扫射，并投下小炸弹攻击日军坦克，在战斗机的攻击下，日军卡车运输的弹药又发生殉爆，产生一连串的爆炸，公路上瞬间充满了尸体和废铁。

这时，上空警戒的飞行员们发现日军11架二式战斗机，企图对中美空军的飞机发起偷袭。但日军发出的炮弹被中美飞行员很快躲开，中美飞行员立即猛的拉升高度，绕到了日机的后方，很快就干掉了3架日机，剩下的日机立即逃走。中美空军的这一轮进攻，重创了日军地面部队，有力的配合了陆军的作战。从4月1日到12日的战斗中，中国军队在西霞口的战斗中歼灭日军1300多人，摧毁坦克30多辆。

原本驻扎在老河口的空军第三大队也不甘示弱，他们也积极出动，不停地轰炸日军的地面部队，并在此过程中与日本航空兵也发生遭遇展开交火。他们装备了更先进的P51战斗机，在老河口上空击落2架日机，在伊川上空又将日军航空兵打跑。之后他们又飞到卢氏，轰炸了当地的日本陆军后，又与12架日军零式战斗机交火，经过一番交战后击落4架，中美空军无一损失。

中美空军在豫西鄂北上空的作战，沉重的打击了日军地面部队，给予陆军极大的支援。此时中国上空的制空权已经完全掌握在中美空军的手里，日本航空兵完全被动挨打，日军也终于尝到了被轰炸的滋味。