空基地就集中了日本海军第一、第二联合航空队和陆军第三飞行团的200余架各式飞机，袭击中国内地的日军飞机大部分是从这里起飞的。

中、苏空军决定联全行动，对汉口机场进行一次大规模攻击，力争削弱敌航空队的有生力量。但是一直都拿不到准确的情报，所以，迟迟没有行动。

听说中国军方在日军机场有内应，并且安放了定点器。苏军空军负责人马上与中方制定了作战计划。

当天午后十二点二十分，苏联志愿航空队轰炸机队出动29架db-3型轰炸机袭击武汉，由于有定点器的作用，指出了日军机场的重点地方，还有中枢神经所在，再加上日军对中苏空军长途袭击能力估计不足，在汉口机场周围疏于戒备。直到中苏飞机飞到了武汉，他们才慌忙准备对空拦截。

此时日本海军木更津航空队的6架新接来的攻击机刚到机场，第一联合航空队司令官塚原二四三少将等军官们都在战斗指挥所门前迎接，并听取接收新机的指挥官报告情况。

突然，50多枚炸弹和燃烧弹呼啸着从天而落，机场顿时变成一片火海。日本海军木更津航空队副队长石河中佐、鹿屋航空队副队长小川中佐及士官5名被当场炸死，塚原二四三被炸掉左臂，12名士官身负重伤，鹿屋航空队司令大森未雄大佐及25名官兵也被炸伤。

日军的30多架飞机被炸毁，油库及航空器材库也被炸毁。日军损失极为惨重，战斗中，苏联飞机仅有1架负伤。

下午15时30分，苏联志愿航空队20架轰炸机再次出现在武汉上空，背着太阳向日军机场发起攻击。

在空中警戒的3架日军战斗机赶来拦截，在地面待命的7架舰载战斗机也紧急起飞，但为时已晚，大批的炸弹倾泻而来，机场上腾起滚滚浓烟。

此次轰炸中，日本“海军第十三航空队的主体约40架飞机被毁，陆军飞机20