中国空军除进行武汉空战外，还成功地进行了一次远征日本本土的飞行。
5月19日，空军第14队队长徐焕升、第19队副队长佟彦博，分驾2架携带着数以吨计的《告日本工人书》、《告日本各党政人士书》、《告日本人民书》、《告日本中小工商业人士书》传单的轰炸机从汉口起飞，经南昌、衢州，至宁波加油后跨海直飞日本本土。20日凌晨，在日本的长崎、福冈、久留米、佐贺及九洲各城市上空遍撒传单，并侦察了日本军港及机场情况。我国飞机远征日本使得“日本全国骚动，惊恐万分”，被认为“这是日本有史以来外国飞机进入其本土空前的奇迹。
武汉会战前夕的空战，引起了全国各界的深切关注，赢得了国内外的一致称誉。每一次空战之后，人们都热烈庆祝，并亲切慰问凯旋的空军将士。“二一八空战”后，武汉各界举行隆重的庆祝大会。我国飞机远征日本回归时，孔祥熙、何应钦、钱大均等军政要员亲自到机场迎接。为纪念在空战中殉国的空军将士，武汉各界两次举行隆重的公祭仪式，各级军政首脑亲临致祭。国外舆论则普遍称赞：中国最出色的部队是空军。
抗日战争初期，中苏空军联合作战，发挥了的重要作用。据何应钦在《八年抗战之经过》和陈诚在《八年抗战经过概要》两书中附表之统计，抗战第初期我国空军作战次数计达627次，合计毁伤日机411架，毁伤日舰艇175艘，其中，日轻型航母“龙骧”号被我空军第2大队轰炸。相比较于我国空军的弱小实力而言，上述战果堪称中华民族在抗战战场上所创造的奇迹。
1938年至1941年6月10日，我国空军的抗战实以苏联援华航空志愿队的战力为支撑。太平洋战争爆发后，我国战场的空中作战以美利坚空军为主体，其后，我国空军战力得以逐渐恢复实力，并获取较大发展，竭尽全力，配合、支持美空军作战，直至抗战胜利。
从1937年8月20日武汉市首次鸣放防空警报，到1938年10月25日武汉沦陷，日军70多次出动飞机，对武汉城区进行了轮番轰炸，对武汉犯下不可饶恕的罪行。据《武汉市志》记载，这1年零2个月时间里，日军共投弹3080枚，炸死1651人、伤3147人，炸毁房屋3437栋。
同胞受难，山河破碎，国难降临。中国的蓝天岂容他人横行？日军的连番轰炸没有折断国人气节、压弯国人脊梁。一曲民族壮歌唱响——武汉会战，这是抗战爆发以来一场最大规模的战役，历时4个月之久。空中鏖战、捉对厮杀、呼啸声甚急；地面刀枪交错之声，不断鸣响；普通百姓竭尽所能踊跃献金，场面感人。国民与战士们同仇敌忾，抱着与武汉共存亡的决心与敌人战斗。