众所周知，在抗日战争初期，由于没有制空权，在日本航空兵的轰炸中，中国军队遭到了巨大的损失，直到陈纳德将军率领的“中国空军美国志愿大队”（也就是后面俗称的飞虎队）成立以后，其逐步开始与日军争夺制空权，而其中在中国的这次会战中，曾经不可一世的日本航空兵，被打的胆战心惊。

抗日战争到了年最后决战阶段，国内公开的一线机场相继失守被日军占领后，位于湖南省的芷江机场就成为中美空军唯一的秘密前进机场，援华美军后勤司令部、美国陆军第十四航空队司令部、中美空军混合联队司令部、美军战略情报局芷江支部均驻扎芷江，从机场起飞的飞机，袭击敌占区机场、轰炸日军重要目标，对日空中作战。

年6月19日，执行“一号作战”命令的日军第11军，在围城21天后占领了长沙并乘胜南下，几日内，澧陵、湘乡、攸县、安仁、衡山相继被日军攻陷，衡阳告急！

而为了配合驻扎衡阳的中国陆军第十军的“衡阳保卫战”，芷江基地的中美空军全力以赴地投入了战斗。6月24日，芷江中美空军首次直接支援衡阳保卫战。从芷江机场起飞的中美战机对进攻衡阳的五马归槽、塘湾一线阵地的日军先头部队实施轮番轰炸，使日军损失惨重，给坚守阵地的中国守军官兵极大鼓舞，多次打退了日军的猖狂进攻，使敌军进展迟缓。

对于驻芷江中美空军来说，袭击日军远在后方的军需品聚集场所，切断日军后勤保障线，是其主要作战目标。中美空军从昆明、芷江起飞飞机，对岳阳、长沙、汉口等大型日军基地，特别是日军最大的易俗河转运站进行了轰炸。中美空军以各式飞机连续攻击该地达48小时，燃烧延续大约一个星期。与此同时，中美空军对日军后方部队、辎重兵、医院及护卫船队进行了猛烈攻击，给日军以重创。

由于攻打衡阳的日军近10个师团之众，6月23日，衡阳警戒网已崩溃，但驻守衡阳机场的铁库斯·希尔上校在没有警戒网的情况下，仍使战斗机留在衡阳机场3天，对日军第一线试行10分钟往返的攻击。至6月26日与日军距离只剩20英里，进行了最后的攻击后才离开机场，其后美籍地勤人员将其炸毁，从湘江乘汽艇撤退。27日，衡阳机场被日军所陷。

28日，陈纳德从昆明乘B-24战机率一个驱逐机中队支援衡阳，已无法降落，机场上已插上了日军的太阳旗。为不使机场被日军利用，陈纳德下令：毁掉机场。随行机群，在机场上空盘转一圈，找准目标，将所携带的炸弹、枪弹全部倾泻在日军刚刚占领的衡阳机场上，随后编队向芷江飞去。在呜呜的汽笛声中，陈纳德及其随从人员乘坐的飞机结束了分层盘旋，逐一降落在芷江机场。

在衡阳保卫战的47天中，驻芷江中美空军出动各种战机近千架次，拦截日机、配合守城、轰炸桥梁、空投粮弹、阻止增援、歼敌地面，可以说，日军在这一战被打的胆战心惊。