中国空军第4大队所属的第21、22和23三个中队，立即升空迎战日机。双方几十架飞机在武汉上空，从高度5000米到几百米，上下翻飞，相互追逐缠斗。第21中队的柳哲生在战友协同下首开纪录。第22中队的И-15机群被12架日军飞机紧紧咬住，敌机不仅在数量上占优势，而且在战术位置上也居主动地位。在这种情形下，大队长李桂丹沉着冷静，指挥第22中队与敌机周旋，以优势火力与敌机展开空中格斗，很快形成了单机混战的态势。中队长刘志汉首先击落一架日机。第23中队的8架И-15驱逐机编队在索敌时，发现第22中队处不利态势，当即协同第22中队作战，击落2架日机。
以前敌机来时，武汉人民都躲到地下室，而在二一八空战时，人们都爬到屋顶观战，为空军勇士喝彩助威。
武汉二一八空战历时12分钟，第4大队击落日机正好是12架，但也付出了血的代价。大队长李桂丹在掩护战友作战时，被一架日机击中，中队长吕基淳，飞行员巴清正、王怡、李鹏翔4人也血洒长空，壮烈殉国。
12分钟击落12架敌机的喜讯迅速传遍武汉三镇，百万军民欢呼雀跃。2月21日，武汉各界2万余民众举行空前大游行和集会，庆祝空捷，追悼国殇，哀祭忠勇“飞将军”。
日军在二一八空战中吃了大亏，有2个多月不敢大胆侵入武汉领空，只是偶然在夜间向武汉偷袭。4月29日是日本天皇的生日，即日本的“天长节”。日军准备在这天一举消灭驻武汉的中国空军主力，为天皇祝寿。4月20日左右，我驻孝感的一架飞机在试飞时，击落一架日军侦察机，在这架敌机飞行员的日记本上我们发现这一重要情报。武汉空军得知这一计划后，立即更改作战计划，将中苏两个大队的战斗机都调到武汉集中，准备迎战。
日军调来海军“左世保”第2航空队完成轰炸武汉的任务。4月29日下午2时30分，日军由战斗机和轰炸机编成的混合机群，大概有70架左右，进犯武汉。中国空军和苏联志愿航空队70多架飞机升空击敌。
空军第4大队再次参战。在武昌上空，第4大队与敌机比例为1：4。但空中勇士不畏强敌，奋勇突入敌机群同敌人展开了厮杀。开战仅仅5分钟，少尉飞行员陈怀民抓住战机，首先告捷，一举击落一架敌机。5架日机很快向扑了上来，猛烈地向陈怀民射击。陈怀民与敌机展开生死搏斗，不时抓住战机，发起攻击。不幸战机多处中弹，已难以操纵。在这千钧一发之际，他本可跳伞求生，但他却放弃了求生的机会，开足马力，向附近的一架敌机机背高速撞去，以身作弹、与敌同归于尽。
在陈怀民英雄壮举的鼓舞下，中苏空军勇士们越战越勇，经30分钟激战，一举击落日机21架，其中战斗机11架，轰炸机10架，取得抗战以来最辉煌的胜利。武汉的天空成了日本空军巨大的火葬场，歼灭武汉空军为天皇祝寿的愿望破灭了。
武汉再一次沸腾了，沉浸在一片祝捷的热浪之中。政府部门、社会团体，还有普通百姓，蜂拥着奔向王家墩机场，热情慰问凯旋的飞将军。武汉花店里几乎一大半的鲜花，都被送到了这里，慰劳品堆积如山。
欢庆的人们没有忘记打听陈怀民，大部分观战的人都看到了他勇撞敌机的惊心动魄的一幕，人们还在盼望他归来。
