后来，他又跑到杭州，忍受着国民党空军上层帮派的排挤，宁肯被官降一级，遭受种种冷遇，忍辱负重在中央航校留了下来。他将个人的荣辱置之度外，一心只想着杀敌复仇，立功报国。
由于他训练刻苦，要求严格，飞行技术高超，很快晋升为第４航空大队大队长，领导３个驱逐机中队。人们都说，高志航具备了许多常人所不具备的素质、能力和毅力。然而，真正了解他的人都知道，他对祖国、对民族，怀有一颗赤子之心。正是强烈的爱国信念给了他超人的智慧和无穷的力量。
穷凶极恶的日本侵略者，〃不可战胜〃的神话在当时甚嚣尘上，曾吓住了不知多少胆小鬼。然而，高志航却是这样鼓舞自己部下斗志的，他在作战动员时曾说道：
〃……今后一定要击落敌机，消灭敌人，否则就不是忠实的战斗员，就是怕敌人，那就不是中国人……我也这样要求自己！大家要记住为国争光，为民出力，勇敢杀敌，树立战斗英雄的榜样……〃
高志航没有背弃自己的誓言，８月１４日这天，笕桥上空一番龙争虎斗，使他英名远扬。
高志航和他的战友们驾机升空后，立刻展开一场追击战。高志航的飞机爬升到３０００米云层上，四面索敌，不见敌机，随即找个云隙下降，在云缝中与另１架飞机会合。不久，他发现了１架身涂迷彩的轰炸机。这架飞机双尾翼，双发动机，机翼和机身上印着太阳旗机徽。后边双尾翼间的大圆包里，坐着个日本鬼子，正操纵着炮塔慌乱地转动着，炮口从枪塔中伸了出来。显然，鬼子也发现了高志航。高志航沉着操纵飞机，加快速度，紧紧咬住敌机。他占好了位置，决定先从日机的后炮塔开刀，因为那个倒霉鬼此时正在向他瞄准。
嘟、嘟、嘟……几十发复仇的子弹，像长了眼睛似地掀开了小鬼子的天灵盖。
扫除了日机尾炮的威胁，高志航毫无顾虑地向前逼进，２００米，１５０米，突然，日机前面出现一块浓云，狡猾的鬼子企图钻云逃命。说时迟，那时快，高志航当机立断，手指迅速按下了机枪的按钮。嘟嘟嘟……，〃霍克Ⅱ〃吐出两道火舌，击中日机右翼上的主油箱。一时间，火光四射，映红了云海。日机像个火球，摇晃着翻了下去。飞机坠地，所载炸弹轰然爆炸，烈焰上冲１００多米。
大队长高志航首开纪录！这也是中国飞行员在空战中击落的第１架日机。
与此同时，中队长李桂丹率领两架僚机在另一个空域也发现了日机，这是１架涂满棕黄墨绿迷彩的双发动机双尾翼的九六式轰炸机。李桂丹与两个僚机相互配合，居高临下，轮番发起攻击。日机也不甘示弱，后座机枪手拼命还击，但终敌不过我方３架战机的猛烈火力，不一会儿即中弹坠毁。
钱塘江畔上空，留在空中巡逻的两个中队，也在追歼逃敌，几阵枪声过后，３架日机拖着浓烟坠地。离首开纪录不到５分钟，又一架九六式轰炸机被高志航击落。
正当战斗紧张关头，李桂丹驾驶的〃霍克〃飞机的余油警告灯亮了。此时，日机还没全歼，它们仍在空中逃窜。〃霍克〃飞机继续追击。突然，李桂丹的座机猛地一震，终于耗尽了最后一滴油，再也无力挥动大刀般的桨叶了。李桂丹恋 恋不舍地退出战斗，利用高度向机场滑去。
紧接着，高志航的飞机也落地了。刚一接地，飞机就停了车。不久，其余飞机也相继返航……
〃８·１４〃空战，中国空军以６比０的战绩，首战告捷，戳穿了日本航空兵不可战胜的神话，大大增强了中国军民抗战的必胜信心。为了庆贺这一空前的胜利，后来国民政府把８月１４日定为〃空军节〃。
争 夺 制 空 权
〃８·１４〃空战后，日本海军不甘心在杭州上空的惨败，于次日对中国空军展开大规模的报复。７时２０分，鹿屋航空队攻击机１４架从台北出发，一路杀向南昌机场。９时１０分，木更津航空队攻击机２０架从大村机场出发，袭击南京大校场和明故宫机场。〃加贺〃号航空母舰上的九四式舰载轰炸机１６架、九六式舰载攻击机１３架、八九式舰载攻击机１６架也飞往浙江乔司、绍兴、笕桥、嘉兴等机场进行轰炸。
高志航率领第４大队的勇士们从览桥机场起飞，迎战从〃加贺〃号航母上飞来的敌舰载机群。
这天，笕桥上空黑云滚滚，云高只有５００米。日军轰炸机从云下飞来。高志航发现日机，猛扑过去，一举将日领队长机击落。尔后，他又咬住１架日机，决定迫其降落，活捉飞贼。他机警地逼近日机后方，与日机几乎平行飞行。他打着手势，命令敌飞行员迫降投降。凶恶的敌人不肯就范，突然拔出手枪向高志航射去，子弹打伤了高志航的右臂。他强忍着伤痛，瞄准敌机，机枪喷出复仇的火舌，将这架日机打得凌空开花。
在另一空域，李桂丹在云下低飞巡逻索敌，发现３架日机向东逃去。他猛拉机头，加快速度追了上去。５００公尺，４００公尺，３００公尺……瞄准具套准日长机，李桂丹紧扣扳机，４挺机枪启发，敌机中弹，坠向江口。另两架日机见势不妙，如惊弓之鸟，加速逃跑。李桂丹穷追不放，又是一阵猛打，日机凌空爆炸。
２１架霍克战鹰，载着胜利的果实，陆续返航着陆。李桂丹刚一停机，高志航不顾手臂伤痛，快步迎上前去。四只大手紧紧地握在一起，两人的眼角里挂着泪花。
经统计，这一仗，第４大队共击落日机１３架，其中驾驶２２０４号战机的乐以琴分队长一人就击落日机４架。从此以后，日军飞行员一见到中国２２０４号战机就主动避开，不敢交战。
８月１６日，华东地区的台风逐渐消退，这使得日本航空母舰上的舰载战斗机可以大批参战。这时，中国空军飞机数少质劣的弊端显现了出来，在前两天空战中获得的优势地位逐渐失去。
但中国空军的勇士们毫不畏惧，继续勇敢出击。蒋介石也下令征集２０名敢死飞行员，袭击日航空母舰，并宣布凡炸沉一艘可得赏金２０万元，并授勋章。
８月１７日，为配合地面部队作战，中国空军第５大队第２５中队副队长董明德带领霍克驱逐机８架从扬州出发，攻击上海日军陆战队司令部。中国飞机把复仇的炸弹倾泻在日军阵地上，炸得鬼子血肉横飞。作战中，飞行员阎海文驾驶的２５１０号战机不幸被日军高射炮击中，失去控制后向地面坠去。阎海文被迫跳伞降落，因风向不顺，他被吹到日军的阵地上。大批的日军冲了过来，将他团团围住，狂叫着要他缴械投降。然而，阎海文面对敌寇，毫无惧色，从容地拔出自卫手枪，击毙了５名冲在最前面的敌兵，然后大笑着把最后一颗子弹射进了自己的头部。阎海文在出发前曾说：〃我是一个流亡者，我要打回老家去，要为东北３０００万同胞复仇！〃他以实际行动实现了自己的誓言。
无独有偶，仅仅事隔两天，中国空军的另一位勇士又奏响了一曲可歌可泣的英雄赞歌。
８月１９日上午９时，中国空军第２大队第１１中队中队长龚颖澄和第９中队中队长谢郁青各率７架〃诺斯罗普〃式轰炸机，自广德出发，前往长江口外的佘山、白龙港一带海面轰炸日军舰船。
当机群经过上海郊区的南汇上空时，第９中队分队长沈崇海驾驶的９０４号飞机突然发生了故障，机尾冒出翧E翧E青烟，速度也降了下来，渐渐脱离了编队。遥望着继续前进的６架友机，沈崇海心急如焚，他调整机件，加大油门，不顾危险地向前追去。
经过顽强努力，沈崇海终于赶到了白龙港。此时，他的队友们已将全部炸弹投向敌舰，胜利返航。他采用种种办法与友机进行联络，试图归队，但由于高度和距离相差太大，未能引起同伴的注意。
在万分焦急中，他又发现机身被日军高射炮火击中了。负伤的飞机摇摇晃晃，难以支持，随时都会发生意外。现在，独自返航归队已无可能。怎么办？如果跳伞还来得及。但沈崇海没有那样做，而是选准了目标，然后猛地一推机头，带着未投的炸弹向着敌舰冲去。
随着〃轰隆〃一声巨响，飞机撞上了舰尾。顿时，火光四射，水柱腾起，日本军舰倾斜了。在浓烟和烈火中，舰上的日军官兵争相逃窜，纷纷跳入水中。强烈的火势蔓延到弹药库，再次引起爆炸，日舰在爆炸声中化作碎片，沉入海底。而沈崇海也壮烈殉国，与敌舰同归于尽。
从８月１４日到８月３１日，在历时半个多月的空战中，中国空军共空袭６７次，空战１２次，击落日机６１架，击中日舰船１０艘，自己亦损失飞机２７架。
进入９月，由于日军地面进攻进展顺利，日军先后在上海公大、王滨等地抢修了前进机场。而中国空军经前一阶段作战，损失了大量飞机，且难以补充，形势越来越不利，中国飞机已无法在白天出击，只能进行夜袭和担任南京城及各机场的防空任务。
中苏勇士共守南京城
１９３７年９月１８日是中秋节，也是〃九一八〃事变６周年纪念日。为了向日本侵略者复仇，中国空军几乎调动了所有能够出动的作战飞机，向淞沪地区的日军发起狠命的攻击，使日军遭到惨重损失。
９月１９日，恼羞成怒的日本海军航空队发起凶狠的报复，当天就空袭南京两次。
在９月份剩下的十几天中，日军差不多每天都出动几十架飞机轰炸南京城，使古都南京陷入一片火海之中，中国军民遭到惨重损失。
在此期间，中国空军虽然处于劣势，但仍顽强地起飞迎战日机，共空战１５次，击落日机２０架，但自己也损失飞机３６架。
进入１０月，日军仍连续不断地对南京发动空袭。１０月６日下午，日本海军第２联合航空队１８架飞机飞临南京后，因未遇到中国空军抵抗，十分猖獗，投弹之后还在空中作特技飞行，以炫耀武力。中国空军第５大队第２４中队中队长刘粹刚见此情景，怒不可遏，单机起飞，迎战众敌。不一会儿，１架不可一世的日机倒栽葱似地坠到田野里。数万南京市民屏息翘首观赏了这一精彩的场面，不禁为刘粹刚欢呼喝彩。
１０月１２日午后，日军９架轰炸机在６架战斗机掩护下，再犯南京。中国空军５架〃霍克〃式、２架〃波音〃式驱逐机和１架〃菲亚特〃式轰炸机升空迎敌。刘粹刚咬住了１架日机正准备攻击时，另一架日机狡猾地从旁边逼过来，企图偷袭，情况十分危急。刘粹刚急中生智，凭着过硬的飞行技术和超人的胆略，猛转机头，朝前来偷袭的日机射出一串子弹。日机顿时凌空开花。战后，刘粹刚因作战勇敢，被誉为〃中国的红武士〃。
在１０月份，中国空军共发动空袭１１０次，空战１５次，击落日机７架，击中敌舰３艘，自己损失飞机２５架。
经过两个多月的作战，中国空军给日本侵略军以重大创伤，但自己的３００多架作战飞机也损失大半。至１０月２２日，我机仅剩８１架，其中不少还是待修的。而日本陆、海军航空队却不断获得补充，数量有增无减。１０月２６日，侵沪日军向大场中国守军发动总攻时，竟动用了约１５０架飞机对中国阵地进行狂轰滥炸，使中国军队蒙受巨大损失。此时，中国空军却是心有余而力不足，无法突破日军的空中防线前来助战。
１１月５日，日本陆军第１０军主力在杭州湾北岸进行大规模登陆。为了保证此次行动成功，日本陆军派出了侦察机独立第６中队配属给第１０军指挥，海军则动用了第１、第２、第３航空战队和第１、第２联合航空队共２３３架各类飞机予以全力支援。
尽管此时中国空军已处于绝对劣势，但中国空军的勇士们仍顽强地出击。１１月１１日清晨６时许，中国空军享有〃铁雨大队〃之美誉的第２大队３架〃诺斯罗普〃式轰炸机，在第１１中队副中队长徐卓元的率领下，迎着习习的晨风起飞了。〃铁雨大队〃此行的目的是搜寻和袭击游弋在东海海域的日本海军的航空母舰〃龙骧〃号及其他日军舰船。
〃龙骧〃号是日本侵华海军第３舰队的主力舰之一。该舰水线长１７５米，宽２０米，排水量８０００吨，能搭载战斗机、攻击机、轰炸机共４８架。它于１９３３年５月９日竣工于横须贺工厂，是当时日本海军拥有的４艘航空母舰中较新的１艘。
１９３７年上海〃八一三〃事变爆发后，〃龙骧〃号上的飞机多次起飞，轰炸华东地区的城市和居民点，犯下了滔天罪行。
由徐卓元率领的〃铁雨大队〃轰炸机群在辽阔的东海上空仔细地搜索着目标。不久，他们在茫茫的海面上发现了
〃龙骧〃号。飞行员们俯视着〃龙骧〃号巨大的深色躯体，迅速地做好了攻击前的准备工作。
随着徐卓元一声令下，轰炸机群一起俯冲下去，成吨的炸弹倾泻而下。霎时，巨大的爆炸声震破了沉寂的海面，几十条水柱冲天而起。〃龙骧〃号上的飞机，除一部分紧急起飞逃离外，剩下的不是被焚毁，便是被震落到海中。这艘庞大的怪物虽然未葬身于海底，但也已是弹痕累累。
中国空军的出击大获成功。不幸的是，３架轰炸机在返航时与日本战斗机群不期而遇，结果２架被击落，另１架也身受重伤。
１１月２１日，是中国空军又一个不幸的日子，这一天，第４大队大队长高志航不幸遇难。
当时，高志航正率领第４大队驾驶新接收的苏制驱逐机从兰州飞至河南周家口机场待命，日本海军木更津航空队１０架九六式攻击机突然出现在周家口上空，并随即发动攻击。高志航听到警报后，迅速奔向机场跃入机舱，起动发动机，准备起飞。就在这时，１枚炸弹落下，正好在高志航的座机旁爆炸，罪恶的弹片射入高志航的高大身躯，高志航壮烈牺牲。疆耗传来，人们无不为之痛惜。他的殉难是中国空军的一大损失