10时50分，所有的飞机都轰鸣着冲上蓝天。陈纳德真希望自己能年轻10岁，也能驾驶战鹰，亲自参加这场战斗，但他毕竟已50开外，只得和助手以及翻译官进入坐落在机场边山坡上的作战掩体内指挥作战。没有战斗机护航的日本轰炸机毫无顾忌地向昆明扑来，他们根本未曾料到会在空中遇到截击，他们只知道中国空军已无招架之功。第二中队的搜索编队首先发现日机。他们立即编队升高，然后像细腰蜂一样朝着日机编队斜插下去。他们开大油门，首尾相衔，从轰炸机旁一掠而过，机头和机翼的5挺机关枪向着日机群喷射出致命的弹雨。日机大吃一惊，一边仓促还击，一面慌忙地向着荒野扔下炸弹，然后压低机头，不顾一切地向河内方向逃跑。此时，执行巡逻任务的4机编队奉命出击，他们很快追上正在逃跑的日机群，隔得很远就把笨头笨脑的日本轰炸机打得满身窟窿。接着，陈纳德命令第一中队的16架战斗机投入战斗。这是志愿队员们首次参战，急于求战的心情使他们忘却了陈纳德传授的编队战术。他们没有编队，也不知道节省弹药，只要看见前面有日机，就拼命地朝它们倾泻仇恨的子弹。美国志愿航空队首战告捷。中国情报部门事后报告，有6架日机的残骸分布在昆明以南到云南边境的土地上，有4架日机竭尽全力飞越中越边境，但只有1架平安落地。而美国志愿航空队只有1架飞机受了轻伤。
这一胜利是陈纳德梦寐以求的。但当飞行员们着陆后，他却不露声色地把他们召集到指挥部，对空战进行了总结，他夸奖他们取得的战绩，也指出他们在战斗中暴露的不足，鼓励他们在下次战斗中干得更出色些。这就是陈纳德，他渴望胜利，但并不满足于胜利。这一胜利也使长期饱受日机狂轰滥炸之苦的中国人民感到欢欣鼓舞。当晚，昆明各界为美国志愿航空队举行庆功大会，中国各大报在头版头条报道这次战斗经过，陈纳德一下子成为全中国家喻户晓的英雄人物。
扬威缅甸
美国志愿航空队更加显赫的战果是在仰光上空取得的。12月23日，日本空军出动了48架轰炸机和20架战斗机袭击仰光。当日本轰炸机扔光炸弹返航之时，遇上了志愿航空队第三中队。志愿队员们像饿虎扑食一样冲向日机，英国空军也赶来助战。经过一番激烈的空中厮杀，击落日机12架，规模不及英国空军的志愿航空队击中其中6架，自己损失了3架飞机和2名飞行员。25日，日本空军出动近100架战斗机和轰炸机，气势汹汹前来报复，企图一举摧毁仰光的空防力量。志愿航空队的12架P-40型战斗机和英国空军的16架战斗机升空迎战，这是一场力量悬殊的空中大搏斗。志愿航空队员根据陈纳德的布置，成功地运用陈纳德教给他们的战术：首先冲散日机的编队，然后编组集中火力攻击日本轰炸机。战斗结束后，第三中队中队长奥尔逊致电坐镇昆明总部的陈纳德报告：整个空战“很像射鸭子一样，我们打下了15架轰炸机和9架战斗机，如果我们全队都在这里的话，会能够使整个日本空军部没有力量出动哩!”在这场空战中，志愿航空队损失2架飞机，但2名飞行员跳伞后安然无恙。英国空军在同一场战斗中击落7架日机，但自己损失9架飞机和6名飞行员。
