1942年5月，日军占领缅甸后，企图继续北进侵入云南。为阻止日军跨越怒江，陈纳德指挥志愿大队，对腾冲、保山和龙陵一带的日军运输队全力进行阻击。在志愿大队的连续轰炸下，全歼了一队企图强渡怒江的日军。6月，陈纳德率领司令部及2个中队赶赴桂林。12日，志愿大队在桂林击落8架日机。桂林民众欢欣鼓舞，自筹2万元犒劳飞虎队。
在遭受飞虎队的连续痛击后，日军飞行员十分胆怯，不断向日本大本营要求增援，使得之后日空军疲于应付。日本空军部也开始承认，中国空军是最为出色的航空兵之一。
由于日本侵占缅甸，外部世界通往中国的道路——滇缅公路——基本中断。为能够将抗战急需的大量外援物资顺利运进中国，中美只得共同开辟“驼峰航线”。
驼峰航线，顾名思义，所经山峰起伏连绵犹如驼峰，它横穿了喜马拉雅山脉，整条航线长约800公里。在当时，“驼峰航线”既是条可提供全天候战略物资运输的空中航线，也是世界军事史和航空史上，地形最为险要、用时最为长久、飞行条件最为艰苦、付出代价最为惨烈的悲壮的空运航线。整条航线山势复杂、气候多变，飞机随时都有坠毁和撞山的危险，也正是因此处航线高得吓人的飞机失事率，“驼峰航线”又被称为“死亡航线”。
在当时这场最大规模的空中运输战中，中国航空公司共有8万架次的飞机参与飞行战斗，美军也先后投入2 000多架飞机，双方参加人数接近十万人，仅战斗人员就有三万多人，交战中仅美军一个拥有629架运输机的第10航空联队就损失飞机563架，近乎全军覆没。据事后统计，中国方面战前战后共计投入运输机100架，最后损失了48架飞机，牺牲了168位优秀飞行员，损失率达50%。而作为志愿军的美军共计损失飞机1 500架以上，牺牲飞行员将近3 000人，损失率超过80%。
“二战”结束后，对于“驼峰航线”的巨大牺牲，《时代周刊》曾这样描述：“在长达800余公里的深山峡谷、雪峰冰川间，一路上都散落着这些飞机碎片，在天气晴好的日子里，这些铝片会在阳光照射下烁烁发光，这就是著名的‘铝谷’——驼峰航线！”
在长达3年的艰苦飞行中，飞虎队队员在驼峰航线上共运输战略物资85万吨，创造了当时人类空运记录的奇迹，直至几年后，1949年柏林封锁时的空运行动打破了这一记录。
1942年7月3日，在中美两军协调下，陈纳德将原美国航空志愿大队解散，部分队员和飞机归并美国陆军航空队第23大队，与派驻中国的第16战斗机中队组成美国空军驻华特遣队，陈纳德任司令，军衔仍为准将，隶属于美国陆军第10航空队。这支队伍在中国、印度和缅甸进行了持续时间长达7个多月的空中战斗，取得了击落日机约150架和摧毁日机约297架的辉煌战绩，志愿队最终只损失了12架飞机以及地面被摧毁61架飞机。
1943年3月10日，美国空军驻华特遣队改编为美国陆军第14航空队，陈纳德晋升为少将司令。
抗战胜利后，陈纳德被授予青天白日大蓝绶带。
1992年，美国政府宣布承认“二战”期间志愿大队的服务等同于在美军服役，由陈纳德创建并率领的飞虎队的志愿者们也得到了退役军人待遇，一些老兵于1996年获颁发奖章，飞虎队则获颁“美国总统勋奖部队”荣誉。
1945年8月14日，当中国空军第五大队飞行员沈昌德从湖南芷江机场起飞顺利完成作战任务后，他作为在抗战中最后一次执行任务的飞行员而被永远载入了抗战史册。
在漫长的抗战岁月中，中国空军共击落击毁日机1 226架、击伤炸伤日机230架，炸毁炸伤坦克8 546辆。最终，中国空军完成了空中抗战的光荣使命，取得了抗战最闪耀的胜利。
一位日军高级军官在战败后曾遗憾地说：“要不是中国空军的出色发挥，我们可能已经到了我们所希望去的任何地方。”
碧海铸剑
在战场上，挂司令旗等于暴露目标，这是很危险的。此时的陈季良早已将个人的生死置之度外，他说：“司令旗在，中国的舰队就在，对敌是蔑视，对自己的人是个鼓舞。”
一个国家的军事实力可以体现在其海陆空军上。抗日战争初期，国军将士伤亡200万以上，其中空军丧失殆尽，海军几乎全军覆没，到了1939年，国军几无可御敌之舰。
中日战争全面爆发时，双方海军实力差距悬殊。从武力装备上来说，中国海军舰船总吨位不足6万吨，最大舰艇吨位不超过3 000吨，大部分舰船为百吨级小艇，多为清朝北洋水师所遗留，年代久远，装备落后；而日本海军舰船总吨位达116万吨，有舰艇285艘，其中航空母舰4艘、万吨级战列舰10艘。相比之下，中国海军最大的宁海、平海、逸仙和应瑞四舰，加起来还不如日军一艘万吨巡洋舰的吨位大。另外，从人数对比上看，中国海军也毫无优势，总共2.5万人左右，而日本海军兵力总数为12.7万人，几乎是中国海军人数的6倍。军事实力相差如此之大，中国海军将士却并未因此心生惊惧，反而抱定了必死决心，以自己的机智与勇敢给了强大的日本海军以惊人一击，在中国抗战史上留下了悲壮而光荣的一页。
“宁愿葬身鱼腹，也要与日海军誓拼到底。”这是海军部次长兼第一舰队司令陈季良战前的发愿。抗战爆发初期，陈季良临危受命，被任命为江阴封锁区总指挥。为阻挡华东日军沿长江西进，进犯当时的首都南京，中国海军选择在江苏江阴一带构筑阻塞线。此处水域水面较窄，水位不深，适合布防。中国海军将20余艘商船沉入长江，另将陈旧、毫无作战力的“海圻”、“海琛”、“海容”和“海筹”4艘巡洋舰等老旧舰艇全部自沉，同时运来沙石倾倒入江，用沉船和沙石在江阴建立了一道长江阻塞线。
日军的作战意图也十分明显，首先必须突破江阴防线，之后才能突入长江腹地，否则舰队的行动范围将只能局限在崇明岛与黄浦江一带。日军第三舰队旗舰“出云”号连续广播：“必须对中国海军加以惩罚报复，要突破江阴封锁区，必须首先摧毁中国防守部队。”日军陆续集中了70多艘军舰、300多架飞机和10多万兵力，计划一举攻破江阴防线。
大战一触即发。在战前动员会上，陈季良坚定地对大家说：“军人当忠于职守，勇于从战，以身报国。在陆地战场，人人要有马革裹尸的雄心；在海上战场，人人要有鱼腹葬身的壮志。不管战场环境如何险恶，人人都要杀敌致果，坚持用最后的一发炮弹或一颗鱼雷，换取敌人的相当代价。”
战争开始阶段，日本海军因沉船和沙石的阻挡，舰艇无法沿长江上溯江阴，便采取先从空中打击中国海军的作战方式。日军出动航空队30多架攻击机和战斗机，携重型炸弹，飞抵江阴，对江阴防线实施开战以来最为猛烈的空中轰炸。这种作战方式对于没有空中力量掩护的中国海军来说，面临的必将是极为惨烈的血战。
1937年9月22日和23日是江阴阻击战最激烈的两天。敌机分批呼啸而来，目标明确，直扑中国海军的旗舰平海舰，以求擒虎之功。一时间，平海舰上空敌机环伺，险象丛生。平海舰官兵临危不乱，在陈季良的指挥下，冒着弹雨，用高射炮和高射机枪猛烈还击，成功击落敌机5架，但平海舰也被敌机扔下的炸弹击中，舰上官兵有5人牺牲，20余人受伤。平海舰舰长高宽申腰部中弹，仍坚持作战。此时，日军继续增派兵力，除攻击平海舰外，又将目标锁定在宁海舰上。平海、宁海两舰，是当时中国海军实力最强的两艘军舰。敌军势欲将两舰率先击沉，所以先后出动80多架飞机分4批集中攻击。中国海军官兵殊死抵抗，使敌不得近前。但双方实力相差实在太大，特别是中国海军舰艇没有空军支持，完全将自身暴露在敌方空军的火力下，随着时间推移，最终难以支撑，平海舰、宁海舰相继被敌机炸毁，沉入滔滔长江。陈季良也被敌机炸伤，但仍不肯离开战场，他移驻逸仙舰，并高挂司令旗，继续指挥战斗。在战场上，挂司令旗等于暴露目标，这是很危险的。此时的陈季良早已将个人的生死置之度外，他说：“司令旗在，中国的舰队就在，对敌是蔑视，对自己的人是个鼓舞。”全舰将士在陈季良的激励下，奋勇杀敌，击退了日军一次又一次的进攻。
江阴阻击战终因中日力量悬殊而失败，中国参战的所有战舰全部沉于长江，江阴失守。这一场海空战，以中国的失败而告终。但中国海军在日本空军猛烈的攻势下，忠于职守，毫不后退，仅平海、宁海两艘战舰在两天内就发射高射炮弹1 300多发，高射机枪弹1万余发，共击落敌机20多架，最后弹尽船沉，是以必死的决心和勇气在和强大的日军抗衡。当时在江阴海空战场观战的一位德国顾问被陈季良和中国海军英勇无畏的精神所震撼。他说：“这是第一次世界大战以来，我所亲眼看到的最惨烈的海空战。中国海军的参谋长如此英勇，中国军队如此无畏，中国必胜。”
江阴的封锁线最终发挥了功效，一直到12月21日，日军的大型船舶始终都无法通过封锁线。但中国海军也损失惨重。中国海军舰艇除一部分在烟台自沉外，其余主力则全数葬送于江阴。这是自中日甲午战争以来中国海军最重大的损失。但是这两次战争的结果却完全不同。甲午战争后，清政府的北洋水师全军覆没，被迫在1895年与日本签订丧权辱国的《马关条约》。国军海军虽在江阴阻击战中主力尽丧，却并没有放弃水上抗战，并于1939年1月正式组建布雷总队，开始用水雷打击日军舰艇。此后，中日两方在长江上的较量一直就是中国方面以水中布雷的方式抗击日本军舰。1943年，在鄂西保卫战中，驻守石牌要塞的国军海军，用要塞的10门巨炮向日舰猛烈轰击，同时冒着日机与舰炮的猛烈轰炸，向长江中布放水雷，有效地消除了日舰对国军陆军的威胁，保证了鄂西会战的胜利，推动了抗战胜利的进程。
1945年8月15日，日本宣布无条件投降。9月2日，日本投降签字仪式在“密苏里”号战舰上举行，中国海军总司令陈绍宽上将代表中国海军出席。几乎全军覆没的中国海军的殉国烈士的在天之灵终于可以含笑九泉，他们的英名将同千千万万反法西斯的英烈们一起，永远彪炳史册。
