上只有９０００至１２０００人。苏军的这些部队又分散在从巴伦支海到黑海之间的辽阔地区内，战线（包括海岸线）共长４５００公里，１７０个师占领的正面达３３７５公里，距国境线最近的各军区边境集团军部队总共才有５６个师另２个旅，而且这些部队分散在纵深达５０公里的范围内，第２梯队和预备队则配置在距离边境１００至４００公里的纵深内，所有的坦克师都编在第２梯队和预备队内。装甲部队虽有２０个机械化军，但绝大多数仍处于组建阶段，其中１３个机械化军直到战争爆发前夕尚未领到新兵器，实际上是没有战斗力的。
就空军建设而言，苏联最初曾创建了４引擎重型轰炸机战略部队。但是，在西班牙战争之后，苏联又学习德国人的做法，优先生产战斗机、强击机和适用于对地面进行近距离支援的轻型轰炸机。苏军飞机在１９４１年数量很大，但第一线飞机中的８０％已陈旧。什捷缅科在《战争年代的总参谋部》一书中曾谈到当时空军情况：〃苏联政府着手在短期内更新飞机的类型。可惜的是时间来不及了，尽管我们的速度是相当快的。１９４０年只生产了６４架雅克－１歼击机，２０架米格－３歼击机，佩－２俯冲轰炸机只生产了两架。１９４１年上半年，共生产最新式的歼击机雅克－１、米格－３、拉格－３计１９４６架，轰炸机佩－２达４５８架，强击机伊尔－２为２４９架，总共２６５０余架。〃苏联虽然生产了这些飞机，但也只有１９个航空兵团完全得到新装备。带有尾部装甲的单引擎伊尔－２新型强击机刚刚开始服役，这种飞机发动机和飞行员座舱有装甲保护，机炮和轰炸武器威力大，并装有１６００骑马力的发动机，最高时速达３５０公里，用于战术支援是很好的。佩－２双引擎轰炸机最高时速达５５０公里，飞行性能可靠，可用作长距离战斗机和轻型轰炸机。双座双翼飞机波－２（亦称乌２）是１９２７年设计出来的，主要用于担负空中侦察、通信联络，有时可以执行轰炸任务，最高时速１６０公里。
苏军所有的新型歼击机，除起落架、雅克－１飞机机身、接合部件和操纵系统零件外，全是木质结构，后来经过多项改进，金属零件的比例才逐渐增多。
苏联空军飞机上的辅助设备质量很差，雷达、定向和定位辅助设备也没有，这是由于当时苏联无线电工业还不能满足部队的需要。在空军部队中，无线电台只有飞行中队长才有，而且质量不稳定，常常无法使用。飞机里因没有通信设备，飞机之间、飞机与基地或地面部队不能靠无线电台联系，飞行员只能使用信号弹或飞行动作传递信号。
６月２１日，苏联最高统帅部虽然对战争爆发有所准备，而且斯大林在１７时又召见铁木辛哥和朱可夫，准备下达〃２２日拂晓，所有飞机都要认真伪装，并配置于各机场，全体部队进入临战状态〃的训令，但由于传达训令迟缓，到６月２２日德国发动进攻，大多数部队均未及时接到作好战斗准备的训令。
梦 中 惊 醒
用铁轨做的警报启发出急促的响声，把飞行员们从睡梦中惊醒。起初，他们以为是警报演习。
苏联飞行员波克雷什金在回忆当时的情景时写到：〃我在想，既然他们开始疏散飞机，那就是说，这是一次郑重其事的演习。这样的训练也不错。紧挨着机场就是玉米地，有足够的地方隐蔽飞机。在团司令部所在地，聚集着佩带全副装具的飞行员。他们的表情全都极起严峻，就像生铁铸就的一样。那是很自然的了，警报演习破坏了他们的休息日，搅得他们不得安宁。不过，从他们那直愣愣的眼神里，似乎能够看出，也许发生了什么很不寻常的事情。
我挤到门口，准备报告我们中队的飞行员到齐。就在这时，吉亚琴科抢先发起牢骚来：
'我们是到这里来出差的。为什么打扰我们睡大觉？'
'睡大觉？'有人激愤地反问，语气简直就像刚刚冲出枪口的子弹那样猛烈，'战争打起来了！'
'战争打起来了？'每一个人都在自己问自己。有的人不相信这话，有的人不相信自己的耳朵。。。。。。但是，在蒂拉斯波尔那个方向的地平线上出现的冲天大火，机场上紧急出动的飞机，所有这一切，都证明：可怕的战争真的打起来了。〃
德军的突然袭击，使没有思想准备的苏联空军遭受了重大损失。西部边境军区的６６个机场遭到空袭，苏联空军在战争第一天就损失了约１２００架飞机，其中８００架是在机场上损失的。
血染的天空
德国的突然袭击，给苏联造成很大损失，特别是苏联空军损失更加惨重。但苏联空军并没有完全被摧垮，印有红星标志的飞机在十分困难、复杂情况下，不断出现在战场上空，向着德军的飞机、坦克攻击。
战争的第一天，西部特别军区空军的歼击航空兵第１２７团的１个大队，在德罗兹多夫上尉率领下，多次起飞反击德空军轰炸机对布列斯特地域内的空袭。上尉自己当天５次战斗出动，并击落德机两架。政治教导员阿尔捷麦夫出动９次，消灭德机３架。
在西南方向上，航空兵歼击分队接到警报后，立即升空迎击。虽然德军突击了方面军空军的２３个机场，击毁飞机２００多架，但在最初九次空战中，苏联飞行员也击落了几架德机。该方向的苏军航空兵团在２２日下午就投入战斗。前线航空兵出动２４０多架次对德军坦克纵队进行多次突击。歼击航空兵飞行员从德军开始袭击时期一直在进行紧张的空战。歼击航空兵第４６团中队长伊万诺夫上尉，在空战中驾机撞落德轰炸机１架，８月３日荣获苏联英雄称号。
在苏德战线最南段，歼击航空兵第６７团团长鲁达科夫少校在得到敌轰炸机接近的情报后，命令歼击机第１编队起飞迎战。一天之内，该团共出动飞机１１７架次，不但保护了机场和重要目标，还击落敌机１３架。中队长莫克利亚克上尉用机枪火力击落德机两架后，又撞落了１架德机。仅在战争的第一天，以撞击的方法击落德机的苏联飞行员就有９人。
６月２５日清晨，苏军的２３６架轰炸机和２２４架歼击机，对西北方向１９个德军机场上的敌机实施了首次密集突击。德军对此没有防备，因而来不及组织抗击，结果，苏联飞行员对停机坪、油库和弹药库进行了成功的轰炸，在机场上摧毁了４１架敌机，苏机未受损失。在以后的５昼夜内，苏联空军对上述机场和通过空中侦察新发现的机场又实施了数次有效的突击，迫使驻芬兰和挪威北部的德军当局不得不将平空军撤到深远的后方机场，并被迫放弃近期对列宁格勒的空袭计划。
７月８日，苏军统帅部对整个苏德战场的德军机场组织了一次密集突击。拂晓，苏军远程轰炸航空兵团对敌纵深１４个机场实施了突击，而北方、西北和西南方面军的航空兵则对当面的２８个敌机场实施了突击。苏军共出动飞机４２９架次，在德军机场上摧毁了许多飞机，其中反西方方面军航空兵就摧毁和破坏了５４架德机。
在１９４１年６月２２日至７月１０日这一时期内，苏联飞机共出动４７０００多架次，其中突击机场１０００多架次，在机场上击毁德机３４８架，空战中歼灭德机７５２架。苏联飞行员用鲜血和生命保卫了祖国的天空。德国军事历史家们不得不承认：〃德国空军所受的损失不是像某些人所想象的那样微不足道。在最初的１４天战斗中，飞机的损失与后来任何时候的同期相比都多。。。。。。这说明，尽管德国人达成了突然性，但是俄国人仍获得了时间和力量，以实施坚决的抵抗。〃
雄鹰又得以自由翱翔
——斯大林格勒大会战中苏军夺取制空权
德军在莫斯科会战失败后，被迫放弃了全面进攻计划，决定于１９４２年夏季集重兵于苏德战线南翼，向高加索和斯大林格勒同时实施重点进攻，企图攫取石油、粮食等重要经济资源，切断伏尔加河水运干线，进而北取莫斯科，南出波斯湾。
斯大林格勒位于伏尔加河下游，是苏联欧洲部分东南部的政治、经济、文化中心、铁路和水运交通枢纽，也是重要的军事工业基地和战略要地。
苏军统帅部鉴于南方战线的严重局面和斯大林格勒的战略地位，认为坚守斯大林格勒对于整个苏德战场有着决定性的意义。守住斯大林格勒不仅可以改善南方的战役态势，保持苏联中部与南部的联系，而且能够打破和阻止希特勒向北进攻莫斯科的企图，因而决心在该地区组织坚固防御，阻止德军的进攻。
就空中作战而言，苏军在莫斯科会战胜利后，及时总结了空战的经验教训，并针对苏军航空兵从总体上仍处于劣势的情况，对航空兵的作战使用及任务作了适当调整。苏军统帅部在１９４２年６月２９日的命令中指出：
方面军航空兵的首要任务是夺取制空权，为我方创造压倒敌人的优势，迫使敌航空兵，尤其是轰炸机离开战场；第二项任务是集中强击航空兵和轰炸航空兵的全部力量，用于攻击敌坦克和摩托化纵队，消灭敌有生力量，以此支援我军部队；第三项任务是，歼击航空兵不仅要掩护我部队，而且在可能的条件下对敌有生力量实施打击。
由于苏军与德军在斯大林格勒会战中展开了殊死搏斗，斯大林格勒附近的空中作战也因此特别激烈。德军在这里集结了战斗力最强的第４航空队，它拥有１２００架飞机和经验丰富的飞行员。苏军在斯大林格勒方向的空中力量主要是空军第８集团军，该集团军到会战开始共有４５４架飞机，其中包括７４架夜航轰炸机。此外，这里还有远程航空兵的２００架轰炸机及国土防空军的６０架歼击机。苏军航空兵集群在该方向上总共拥有７１４架飞机，在数量上显然处于不小的劣势，而且其中有近２００架是过时的旧式飞机。可见，会战初平空中斗争形势对苏军极为不利。
两河之间的空中肉搏
１９４２年７月，天气酷热而干燥，斯大林格勒仍处于和平的生活中，企业和机关都在工作，市内所有的电影院都开放，儿童在公园和街心花园里玩耍，扩音器里播送着音乐，并隔一定时间播送一次前线战报。然而，斯大林格勒的居民没有一个人不认为可怕的威胁已经笼罩着城市，而且不久就将与法西斯德军在这里展开激烈的交战。
苏军于７月１２日组建了斯大林格勒方面军，由铁木辛哥元帅任司令员，下辖第２１、２８、３８、５７、６２、６３、６４等７个诸兵种合成集团军和空军第８集团军。德军在斯大林格勒方向作战的是Ｂ集团军群，共有７１个师，担任直接进攻的部队是保卢斯指挥的第６集团军。第４航空队负责空中支援。
７月１７日，随着德军大规模进攻的开始，德国空军出动大批轰炸机，对战场上的苏军地面部队实施密集突击。苏军航空兵不顾数量上的劣势，顽强地抗击德军，在顿河到伏尔加河之间同德军展开了激烈的空战，甚至出现了空中肉搏。在这些日子里，双方每天进行６０…７０次空战，每次空战双方都出动５０…６０架飞机。
在头６天的战斗中，苏空军第８集团军支援了第６２和第６４集团军在奇尔河和齐姆拉河进行苦战的先遣支队。航空兵基本兵力主要用于消灭德军突击集团。轰炸机和强击机对公路上的德军坦克、汽车纵队以及德军的铁路车站和机场，进行了１０多次编队突击。远程航空兵还突击了德军集结地域、预备队和顿河、奇尔河上的德军渡口。
７月２３日，德军以两个强大集团对卡拉奇实施向心突击，前出至卡缅斯克地区内的顿河河岸，包围了苏军第６２集团军的部分军队，企图取近路向伏尔加河突破。苏空军第８集团军集中全力支援坦克第１、第４集团军，对突破防线的德军进行反突击。由于苏军航空兵的打击，德军遭到重大损失，第６２集团军部队也突出了包围。
苏军的轰炸机和强击机通常以４…６机编队活动，由２…４架歼击机护航。有时对敌军和技术装备集结地也以较大的兵力进行突击。７月３１日，苏军对卡拉奇地区的德军和渡口突击了４次，参加突击的飞机共有１６０多架，击毁击伤敌坦克３０多辆、汽车１５０多辆、满载弹药的马车５０辆和一些火炮。除了白天行动之外，轰炸机还进行了夜间突击。德军在苏军航空兵连续不断地空中打击下，不得不减慢了推进速度。
在那些艰苦日子里，苏军歼击航空兵第４３４团的飞行员在克列谢夫少校的指挥下，打得格外出色。他们在战斗的前１８天里进行了１４４次空战，共击落敌机３６架。克列谢夫少校是歼击航空兵战术的革新者，他很重视研究敌人的战术，寻求空中作战的新方法，不断提高自己的战斗技能。他每次升空都希望能找到敌人，打一次积极的进攻战。他认为攻击的突然性是胜利的保证。他以此教育自己的部下。经他培养的受勋英雄多达数十名。中尉库库什金和中士斯米尔诺夫就是其中的两人。他们有一次完成战斗任务后，在返场途中遇上了有１２架战斗机护航的９架德国轰炸机。他们不畏敌众己寡，坚决投入了力量悬殊的战斗，凭着勇敢精神和熟练的技术，击落了５架敌机，将敌机群冲散，粉碎了敌人突击的企图。而中队长库库什金却英勇牺牲了。
德军旗图从西线向伏尔加河突破遭到挫折后，变更了军队部署，把坦克第４集团军从高加索方向调来，从西南方向发起进攻。８月初，这个集团军在航空兵的配合下即前出到科捷利尼科沃地区，造成了对苏军第６２和第６４两个集团军翼侧和后方的威胁。为了抗击突入的德军集团，苏空军第８集团军每天出动飞机达６００架次，在战场上空与德军飞机展开了激烈的空战。对敌机场实施突击