蒋介石派遣的第三个代表团由贺耀组率领，他是乘中苏航空公司首航班机于1939年12月4日从重庆飞往苏联的。这次他向苏联提出请予援助的武器清单中，除八千余万美元陆空军作战兵器及油类外，重要的部分是为扩充伊宁航空学校所需要的教育后备器材油类。1940年春，苏联应中国政府之请，把中国最急需的部分物资优先起运，计：И-16型驱逐机150架，ДБ型轰炸机20架，СБ型轰炸机30架。它们紧急补充了中国在空战中的部分损失。这是欧战前苏联给予中国的最后一批援助。
南昌空战
南昌地处大后方，是中国空军的一个重要军事基地，有一个后备机场和飞机制造厂，自然成了日军袭击的目标。1937年12月9日，日本海军第2 联合航空队战斗机7架，攻击机12架轰炸南昌，使用的是性能比较先进的伊-96型。中国空军第9大队4架新霍克Ⅲ起飞迎敌。至1938年8月4日，日军几乎每隔10天就对南昌轰炸一次，中国空军和苏联志愿航空队的飞行员A.C.布拉戈维申斯基、Н.斯米尔诺夫、А.古班科等驾驶苏式И-15和И-16型飞机参战。其间1938年7月4日的空战最为激烈，中国空军第3大队的6架、4大队的12架飞机和苏联志愿航空队的28架飞机与日军第2 联合航空队的26架攻击机和23架战斗机在南昌上空交战，是抗战以来最激烈的一次空战。8月4日，日本出动2批计27架飞机对南昌狂轰滥炸，一百多枚炸弹破坏了南昌机场，炸死近二百七十名平民。连续几个月的空战，整个形势是敌强我弱。中苏航空队被迫放弃南昌，移防至高安、上高机场。
激战武汉上空
南京失陷后，中国把指挥中心转移到武汉。该地是中国空军的重要基地之一。日本以陆海军航空兵近四百架飞机连续轰炸武汉、南昌等地，欲夺取这一地区的制空权。中国人民在1938年进行了长达一百三十多天英勇的武汉保卫战。这是中国第一期抗战的第三阶段。
会战期间，中国空军和苏联志愿飞行队并肩作战，配合地面战斗频繁出击，轰炸和扫射溯长江而上的日军，其中值得特别提出的是以下三次战役。
