一 抗战中期的空军作战
本就处于劣势的中国空军，在抗日战争初期又遭到严重损失。武汉会战结束后，中国空军只有飞机135架，除一部驻川东、赣南任各地之防空外，主力调甘、川、湘、桂地区后方基地整训。经1939年整训后，空军作战部队共7个大队（驱逐机3个大队，轰炸机4个大队）、1个独立中队，连同4个苏联志愿航空大队，总计各型飞机215架。
进入战略相持阶段后，日军对中国航空作战，除配合陆地作战外，以战略轰炸为主，普遍轰炸中国后方各重要城镇，企图打击中国政治、军事中枢，摧毁中国军民的抗战意志。其陆、海军航空队在华飞机各300架。1940年秋，日本航空军力集中到中国境内，飞机突增至800架以上，对大后方，尤其对四川省及中国国内和国际运输线进行疯狂轰炸，企图造成中国大后方运输瘫痪。
中国空军以有限的战力与日军拼战。从1939年起，中国空军作战主要有以下各次战斗：
1939年2月5日，中国空军轰炸日本华北方面军航空基地运城机场；4月1日、29日，再度往袭。2月22日，30架日机分3批轰炸兰州，中国空军和苏联志愿航空队迎战，击落日机9架。23日，日机再袭兰州，中、苏各队又击落日机6架。
1939年5月4日，为协助反攻南昌，中国空军第1大队5架飞机轰炸南昌近郊日军阵地。为配合第一次长沙会战，10月3日、14日，苏联空军志愿队轰炸汉口日军机场，炸毁机场日机多架。12月，空军为支援桂南会战，抽调几个航空大队和苏联志愿航空队，各型作战飞机共115架，驻防柳州、桂林。自12月下旬至翌年1月中旬，对日军阵地、机场、仓库等目标攻击12次，炸毁、击落日机多架。因当时陆、空联络技术及器材不完善，支援地面部队作战效果不大。
1940年中，苏联志愿航空队撤销，中国空军经历次战役消耗后，年末仅剩飞机65架。1941年初，空军又从苏联补充轰炸机100架、驱逐机148架。4月，中国空军总指挥部成立，专司作战训练之责。6月，从美国购进P-40驱逐机100架。不久美籍志愿航空大队（即“飞虎队”）成立。年末，飞机共有364架。
1940年，中国空军从4月3日袭击岳州（岳阳）起，到5月28日，先后7次袭击了华中的日军前线。5-6月，空军出动了3个大队的部分兵力，共出动飞机284架次，轰炸随县、枣阳、钟祥、荆门、当阳、宜昌等处日军及宜昌机场，配合枣宜会战。
1940年5-8月，日军组织袭川部队，昼夜不停空袭重庆和四川境内各空军基地、各资源重地和重要军工设备地区，中国空军迎战。重庆、成都两地的空战最为频繁而激烈。8月11日，日机90架大编队空袭重庆，中国空军第4大队大队长郑少愚率战机截击日机，但敌众我寡，殊难阻敌袭渝。空军乃投掷空中爆炸弹，先炸散日机大编队，再发动连续攻击，击落日机2架，击伤日机多架。9月13日，日军大举空袭重庆。空军大队长郑少愚率同34架战机至璧山上空截击来犯日机。日机性能优良，中国空军不惜牺牲，与敌奋勇苦战。总领队中弹受伤，战机被击毁13架，损伤11架，阵亡18人，负伤8人。此战为中日空战以来中国空军损失最大的一次战斗。
据日本方面统计，1940年5月18日至9月14日这120天中，日本陆海军航空队对中国轰炸，共出动4355架次，投弹2957吨；单对重庆攻击即达2023架次，投弹1405吨；与中国空军交战607架次。空战中日军航空队的损失为：死89人（陆军35人，海军54人），下落不明22人，负伤49人，被中国军队打击中弹的飞机共387架（陆军75架，海军312架），被击毁16架（陆军8架，海军8架）。
1941年3月14日，日本12架零式驱逐机袭击成都。中国空军第15大队大队长黄新瑞、副大队长岑泽鎏以及第3大队第28中队中队长周灵虚率领，起飞31架飞机，在崇庆、双流上空与日机展开激烈空战，击落日机6架。黄新瑞、岑泽鎏等4人壮烈殉国。9月，第二次长沙会战期间，中国空军轰炸向洞庭湖窜犯的日本舰艇。29日，美籍志愿航空队对长沙以北日军轰炸攻击。10月2日，为配合陆军反攻宜昌，空军对日军机场进行了夜袭。
二 中国人民不为日机的狂炸所屈服
自武汉、广州失守至太平洋战争爆发，日军航空队对中国后方城市进行了狂轰滥炸，发动过5次攻势。第一次，1938年12月至1939年2月，先后4次轰炸重庆，3次轰炸兰州。第二次，1939年4-10月，轰炸目标除四川各要地外，尚有西安、宝鸡、洛阳、平凉、延安、宜川、洛川、南郑、陕县等20余处。第三次，1939年12月10-31日，主要攻击目标为兰州，使用飞机百余架。第四次，1940年1-9月，日本航空队出动飞机194架，主要目标为四川，包括重庆、成都、梁山、自流井、泸县、南川、铜梁、璧山等处，以重庆为主要目标，5-8月，对重庆轰炸42次，每次使用飞机80-90架。第五次攻势，1941年8-9月，主要目标为军品生产工厂，对重庆实施“疲劳轰炸”。
1939年5月以后，昆明、桂林、贵阳、西安、曲江（韶关）等地亦普遍遭到日军猛烈轰炸，空袭规模越来越大，尤其是对重庆“五三”、“五四”大轰炸，造成军民死伤5000多人，毁坏房屋1200余栋，人民生命财产遭受严重损失。
表5-1 1939-1941年日军对中国后方空袭情况
1940年，日军更加紧对中国后方城市的轰炸。1-2月间，日军为策应桂南、粤北战局，以中国西南国际交通线为攻击重点，轰炸滇越铁路沿线，3-4月又着重破坏浙赣铁路。5月以后，日本航空队全力轰炸重庆。从5月18日开始至9月20日，平均每3天1轮轰炸，共轰炸30轮；共出动飞机2000多架次，平均每轮出动70架次，投弹2000多吨。轰炸目标为政府机关、军政首脑部门、繁华市区、民宅、学校，以至外国使馆和通讯社、报社等。7月4日，国立中央大学、省立重庆大学均被轰炸。8月19日、20日大轰炸，毁商店房屋2000余座，巴县县城只残留1/5.10月以后，英国重开滇缅路，日军为阻止中国从该线输入物资，乃对滇缅路猛烈轰炸。
1941年，日军对中国后方继续实行所谓“战略轰炸”，甚至对不设防城市、文化区亦施行轰炸，四川偏地松潘、忠县亦未能免。日机并对重庆连日轰炸，日夜不断地进行“疲劳轰炸”。6月5日，日机的“疲劳轰炸”致发生重庆大隧道惨案，人民死伤惨重。是日，日机夜袭重庆市，较场口大隧道防空洞拥塞了太多的民众，而隧道内无通风设备，缺氧，发生了大窒息惨案，死伤数千人。惨案发生后，重庆防空司令刘峙、副司令胡伯翰、重庆市市长吴国桢受到革职留任处分。
7月28日至8月31日，35天内日机轰炸14次，出动2389架次，平均每轮160架次，投弹达1500余枚。8月7日、9日、12日、13日、19日，重庆市遭受昼夜不停轰炸达旬余。8月29日、30日，日机连续轰炸了中国统帅部重庆的黄山官邸。
日本的空袭不仅未能摧毁中国人民的抗战意志，相反更加激起了更为昂扬的抗战热情。1939年5月9日英国《泰晤士报》发表《重庆之屠杀》一文说：“日机向重庆人口最密集的住宅区投弹，死者几乎全为平民……如此大规模之屠杀，实为前此所仅见。经过这次轰炸之后，日本也许晓得此种手段，不特未能屈服中国，且只增加中国之抵抗意志。”蒋介石声明：“中华民族的正气，自古以来，都是在遭受异族侵略时迸发出来的，任何残忍暴行都不能使我们屈服。”
1940年9月6日，国民政府明令定重庆为陪都。1942年英国大使薛穆爵士称赞重庆：“自日本开始进侵中国，迄今已有五载，中国仍屹立不移”，重庆“足以象征中国不屈不挠意志与决心”，亦“联合国家所有振奋之精神之象征”，重庆民众“甘冒危险，忍受痛苦”，“重庆之民气仍极高涨”。
中国防空部队薄弱，高射炮火器落后且缺乏，只着重于重庆、桂林、衡阳等地防空，后加派兵力至贵阳、昆明、自流井等处，并于邕（宁）龙（州）路一带及第三战区先后调派部队随同野战军作战。中国防空部队英勇抗击日机侵袭。1940年8月11日，日机进攻重庆，中国28架战机迎战，撒下用降落伞维系的漂游炸弹对付日机，进行防空。日方空战士兵感到：“重庆上空不好对付。”“敌战斗机的攻击多来自前方，第二次回头再攻，来势很猛。”“靠轰炸粉碎重庆政权的抗战意志，不那么容易。”后方城市普建防空洞，设空袭警报。至1940年，重庆已有防空洞1865处，可容444988人。为了防止日机空袭，重庆市区疏散人口，1940年“五三”、“五四”大轰炸后3天内离开市区到乡间者达25万人。
1941年，中国从国外运到7.26厘米高射炮20门和4厘米高射机关炮3门，用以增强重庆、成都、昆明、兰州各重要城市之防空，并将自美国运到的1.27厘米高射机关枪一批，装备成立炮兵第48团、第49团，分别使用于川鄂一带和滇缅路沿线。这一年受空袭的损失较上一年减轻。
三 中国海军的对日作战
抗战初期，中国海军舰艇多被日军击毁，剩余少数舰艇渐次退入内陆各江河，专任对日军封锁、阻塞及袭击工作。武汉失守后，中国海军施行布设水雷阻敌袭敌战法，在打击日军船舰、消耗其军力物资、截断其交通、配合中国陆军作战方面发挥了一定的作用。1938年11月以后，海军主要配备荆河、洞庭湖、湘江防务，另在闽厦、浙江、粤桂三大作战区域部署，于长江、荆河、洞庭湖，赣之赣江、鄱阳湖，浙之富春江、瓯江、清江、椒江、鳌江、飞云江、浦阳江、曹娥江，闽之闽江，粤桂之西江密布布雷队，节节设防。1938年至1943年底，海军4个布雷总队先后在洞庭湖、沅江、湘江、荆河、川江等水域共布雷1.4万余枚，使日军在湖南境内水上行动受阻，封锁其于川江之外。
（一）长江方面
武汉失陷后，长江下游全为日军控制。海军划湖口至芜湖为第一布雷区，设总部于上饶，与第三战区密切联系，以刘德溥为布雷总队长，率领5个中队，钻隙至长江沿岸布雷。1939年，几个月内击沉日军二三十艘军舰、运输船、商船和大汽艇。1940年1月起至抗战结束，海军于该区不断布放漂雷，击沉日舰艇多艘，迫使日军数度停航。日军对布雷根据地多次进袭，但扫雷队不避艰险和牺牲。1940年4月间，海军司令部划鄂城至九江间为第二布雷游击区，编派4个挺进布雷队，从修水向该区前进，6月开始在该区反复布雷，日舰艇、商船被袭击沉没者不下数十艘。海军又划监利至城陵矶为第三布雷游击区，控制长江上游之交通，炸沉日舰船10余艘。1940年，长江3个布雷区共敷布51次，布雷950多具，全年共击沉日船舰81艘。
（二）洞庭湖方面
岳阳失陷后，海军即于洞庭湖区编组7个布雷队布雷，于营田滩附近南达长沙、西通常德之交汇处江面下沉船阻塞，并于东自鹿角、南迄湘潭、北接荆河、西达常德各江面布雷阻塞。1939年1月，因日船舰增集岳阳江面，为防其南犯，布雷队在鹿角布放漂雷；3-4月，日舰船出没于鹿角、九马嘴湖面时，布雷队又在磊石山布放漂雷，予以袭击。第一次长沙会战期间，1939年9月下旬，湘江布雷队在磊石山、老闸口布雷封锁，使日军水陆联络受阻。1941年第二次长沙会战时海军布雷，日艇无法进入湘江。日陆军进逼长沙时一扫雷艇在营田触雷沉没。这次会战，湘江、沅江布雷4000具，阻塞力量强固，使日舰艇不能直趋长沙，有力配合了第九战区陆军的作战。
（三）闽浙沿海
厦门失陷后，日军加紧侵犯闽海。1939年，日机轰炸沿海要塞炮台，日海军则劫掠外国商船，活动于长门、福斗阻塞线前方。守军炮击使退。6月27日，日军突袭川石岛，炮长高翰阵亡。29日，日军再犯福斗，守军炮击退敌。
1941年4月19日拂晓，日军向福斗、琅岐二岛登陆，驻岛海军陆战队奋起抵抗，电光山、烟台山、金牌山各炮台以猛烈炮火压制日军。福斗岛守备兵员全部壮烈牺牲。琅岐岛战斗亦激烈，日军分由连江、长乐两地登陆，陆战队死守下岐一带，保护长门炮台，战况尤烈。连江失守后，琯头守军反攻，与日军恶战。因连江日军已攻入福州，马尾海军四面受敌，不得已突围转移。
1941年4月，日军向浙江镇海方面急进。中国海军布雷队在瓯江和飞云江水道抢布水雷。日军向曹娥江进攻，围攻绍兴，布雷队于韦家渡要点布雷。日军装运给养军品的轮船及运兵汽艇在浦阳江上虎爪山附近或触雷沉没，或触雷炸毁。布雷队在甬江灵桥一带布放漂雷，阻敌前进。椒江布雷队与敌遭遇，队长吴征椿与该队士兵全部殉职。日军进陷永嘉，并续向海门（属椒江）包抄，坚守丹竹镇的日本海军陆战队陷于重围。瓯江水道因布雷阻塞，日舰未敢侵入。
（四）粤桂地区
1938年广州失陷，广东省江防司令部转移至肇庆布防，固守西江。10月29日，“执信”号舰长率“执信”、“坚如”等数舰驶至三水之思贤附近，与岸上日军发生炮战，各舰猛进，摧毁岸上日军炮垒4座。日军集中炮火猛轰“执信”舰，舰卒沉没，该舰官兵牺牲惨重。各舰乃回航固守肇庆峡。此后日机轰炸各舰，舰上官兵将部分武器转移岸上高地，对空作战。但多数舰被炸沉没，惟余“平西”一舰。但三水之役，各舰协助西江下游防守，将日军阻止于三水之线，直至1944年9月始弃守。
海军在珠江三角洲布雷，封锁阻止日军进攻。广州失守后，海军先后在肇庆峡内及外口敷设视发水雷，其后将肇庆峡至三水一线加以封锁，以防日舰西进。守军与日军在西江、高要、三水之线相持5年之久。海军也在北江布雷。1940年9月，日军北犯清远、英德，自三水、花县两面进抵清远。日军汽艇触雷沉没，后续之船不敢前进。海军漂雷队常川留驻东江下游之博罗、惠阳、东莞等地，布雷数处。1941年12月，日军进犯惠阳，一艘装甲电船触雷沉没。汕头沦陷后，海军水雷队至韩、两江布雷。1942年10月，在江下游中田洋河面施放机械式漂碰水雷，日军数艘警备快艇在汕头河面被炸沉。至1944年，日军大举进犯揭阳，因水雷封锁，不敢沿江进攻。
广西方面，水雷队分别在邕江下游布置雷区，并以防堵材料阻塞横县之伏波滩，于宾阳战斗时曾阻敌直下贵县。