早在2月2日，日本内阁就认为单靠第一舰队所辖海军陆战队是过于单薄，无论如何都不能成功完成大本营占领东北三省的同时转移全世界视线的作战计划，通过内部一番争吵后便决定正式派遣陆军前往上海支援日海军陆战队。同时威慑南京北洋蒋系政府逼迫其签定城下之盟。

本来海军是不愿意将自己在上海的势力范围白白的送给陆军，他们要求在陆军到位之前暂时让海航战机袭扰敌人。在得到大本营的许可后开始实施行动。

2月5日，得知十九路军前段时间不但打退了日军的几次进攻并全歼了一两千多人无一人伤亡，同时抵住了数次轰炸后并击落了数架战机这样堪称辉煌的战果，蒋志成反而认为事情没有那么简单。此番失利日本大本营必然有一番大动作，于是他指示道：“如倭以两师团级以上陆军参战，则我方应另定计划与之正式作战，飞机与陆军需预定协同作战计划，突然进攻，使敌猝不及防也。”

同日，蒋就拟定的作战计划向十九路指挥部蒋光鼐、蔡廷锴、戴戟发电，并同时电慰十九路军全体将士：“兄等恶战苦斗，已经一周，每念将士牺牲之大，效命之忠，辄为悲痛。”并表示“如有必要，志（成）可亲来指挥也。空军参战时，陆军需与之预定各种符号切实联络，俾得协同动作．．．．．．”同时他还不知道事情与原来已经大不一样了，战况有可能变成局部最大规模的冲突。

5日上午9时，接到南京最高长官部命令中央空军第6、7队的飞机9架（轰战机5架、战斗机4架），在第二大队长石邦蕃率领下，从南京明故宫机场起飞奔赴上海参战。

日军海航部队装备的大多数都是三式舰战，其速度基本都是240多公里的双翼木结构战斗机，武器也只有一挺空冷式维克斯,7．7毫米重机枪，最多只能欺负欺负同样木头结构的飞机和没有任何防空力量的落后军队。反而一而再再而三的被十九路军防空部队凶猛的防空武器灭掉了数十架，这让平日里在中国天空志高气昂横行霸道的日军海航怎么能够忍的下这口气。

在得知南京方面派遣战机支援后十九路军后，野村命令战机升空一定要灭掉这支南京数量不多的航空力量，早已经憋着一口气的海航认为报仇雪恨的机会到了，本着反正我打不赢你地面的防空火力就找你空军的晦气的原则，日海航迅速出动数十架的战机进行试探，企图找到中央空军的落脚点一网打尽。

正当中央空军机群经过昆山时，迎面而来的日海航战机气势汹汹的冲了过来不由分说直接就缠了上来，双方都是双翼机很快就纠缠在一起。早在之前第二大队长石邦蕃的指挥下机群中的5架轰战机先一步飞向虹桥机场，而剩下的战机与对方缠斗在一起不让日战机靠近轰战机一步。

与日军海军航空队发生短暂空战。双方都没有占到便宜，而日军呢都是重机枪改装的自卫机枪在漫无目的到处乱射。浪费了不少弹药没有击中任何一架空中目标的日军海航的战机，这个时候眼见油料不多了。这才悻悻然的返回自家航空母舰上去补充油弹去了。中央空军也在对方先离去后这才飞往上海虹桥机场，不过他们还不知道在他们身后有一架川崎八八式侦察机偷偷摸摸的尾随。

到了11时，中央空军战机才相续降落在上海虹桥机场，正加油挂弹准备出击轰炸日舰，这个时候突然日机来袭，中央空军战机随即升空迎战。

原本在历史轨迹上战斗中刚刚完婚的副队长黄毓铨会因机械故障坠机牺牲，当时被赵恒派出的数架在天上巡逻的英制水上飞机英式SR－45王子（长度：42米，翼展：67米，高度17米，最大起飞重量：15．65吨，最大速度：579公里／小时，航程：9205公里）改装的大型空中救援机伸出机械臂抓紧下坠战机的双机翼，在日军航空兵的众目睽睽之下扬长而去顺利返航，原来的中国空军对日抗战殉国第一人从此与这位无缘。（后广东空军组建了混合机队的第8队，以丁纪徐为队长，北上增援。一二八事变期间中央空军飞机25架参战，广东空军飞机15架参战。）

天空到处都是战斗机飞舞子弹乱飞，数量上占优势的日海航不断的几架围殴一架中央空军战机，由于速度都不高战机都很轻松的躲过，这个时候突然从云层中冲出8架重装甲版本的霍克三战斗机直扑日军战机。