3、4月间，中共中央正式批准成立延安工程学校，地址在陕北安塞县侯家门，王弼任校长，丁秋生任政委，常乾坤任教育长。选调学员100多名于4月6日正式开课。6月苏德战争爆发，8月停办，合并到抗大，改称“抗大工程队”，隶属延安抗日军政大学第三分校，常乾坤任大队长，王弼任工程科主任兼工程队队长。1943年2月，工程队撤销，干部和学员转入其他学校。
4月4日，中国滑翔总会在重庆成立。其任务是提倡和普及滑翔运动，并兼顾航模与跳伞运动。
8月1日，航委会所属航空研究院在成都成立，其前身是1939年7月7日航委会成立的航空研究所。黄光锐任院长，王助任副院长。
8月1日，美国援华志愿航空队（即“飞虎队”）成立，陈纳德任指挥官，支持中国抗日战争。1942年7月，该队改编为美国陆军第14航空队，驻昆明，陈纳德任少将司令。
8月，中、德绝交，欧亚航空公司改称中央航空公司；抗日战争爆发后，许多任务厂迁往西南地区，当时有重庆南川飞机厂（原南昌厂）、云南垒允飞机厂（原杭州飞机制造公司）等， 1942年成立了空军成都第三飞机制造厂，此外还有大定发动机工厂等，这时期，也取得了一些成绩，如：南川飞机厂完成了7 个型号的研制（两个是滑翔机），其中忠28 甲式驱逐机是仿造苏伊－16 ，因无图样，又装了较大较重机枪，等于重新设计，除主翼梁、起落架、轮胎不能自制外，其余均是自制的。“中运”1 号双发中型运输机是我国设计制造的第一架运输机，可乘11人。
10月，美在中国空军顾问陈纳德从美国招收“退役”空军飞行员组织“志愿队”来华，接收在缅甸曲英国转交给中国的100架寇蒂斯P－40 B飞机（运输时损失1架），回昆明参加对日作战，不久宋美龄为他们改名“飞虎队”。
12月，中国昆明飞机厂自行研制采用倒海鸥前掠翼形式的XP－1下单翼活塞式战斗机。这架设计相当前卫的国产战斗机1945年首飞时坠毁。
年内，武汉大学、湖南大学增设航空课程。
年内，中国第一家飞机发动机工厂在贵州省大定羊场坝的“乌鸦洞”内建成，对外称云飞机器制造厂。1944年9月仿制661千瓦的莱特·赛克隆G105 B九缸星形活塞式发动机试车成功，至1946年共制造23台。
1942年
4月，空军第三飞机制造厂在成都建立，黄光锐兼任厂长。至1943年，制造出教练机30架和高级滑翔机30架。
5月—1945年9月，中国航空公司和美国航空队共同进行的“驼峰”大规模空运活动。飞机飞越中印间的“驼峰”航线，运送人员3.3 万人次，货物73 万吨。由于“驼峰”航线地形复杂，气候恶劣，保障条件差，整个空运期间中美空运队损失运输机514架，其中中国航空公司损失飞机46架。“驼峰”航线开通，对坚持抗日战争和进行战略反攻发挥了重要作用。
6月，新疆军阀盛世才公开反共，逼中国共产党在新疆学航空的学员离开新疆省航空队。
9月，中国共产党在新疆的全体人员连同家属150余人全部被隔离软禁，次年4月，又被逮捕入狱。
1943年
3月1日，欧亚航空公司改组为中央航空公司，隶属国民政府交通部，陈卓林任总经理。
3月19—21日，蒋介石视察大定发动机制造厂，并题词：“我们发动机何日可以完全自制？”以及“机器是我们第二生命”“爱护机器就是爱护国家”。厂方将3幅题词刻在乌鸦洞，作为员工的座右铭。
4月下旬，中国空军和美国陆军第14航空队集中各型飞机165架，支持鄂西会战。战役期间出动战斗机326架次、轰炸机80架次，击落日机41架，炸毁日机6架、舰船23艘，破坏机场及军事设施11处。
6月下旬，中国空军在印度卡拉奇（今属巴基斯坦）成立战斗飞行训练中心，进行新机型改装训练。
7、8月间，延安八路军总部成立航空研究小组，正式名称是中央军委作战部空军组，空军组的成员是：王弼、常乾坤、王连、刘风，王弼任组长。
8月22日，重庆北碚滑翔站站长胡希文驾驶中级滑翔机从山坡弹射起飞成功。
10月1日，中美混合飞行团在桂林成立。辖1 个轰炸机大队和2 个战斗机大队，由陈纳德指挥。
11月10日—12月16日，中国空军和中美混合飞行团、美国陆军第14航空队集中200架飞机，支持常德会战。共出动轰炸机280架次、战斗机1467架次，空战中击落日机25架、击伤19架，炸毁日机12架及一批军事目标。
年内，留美航空工程专家胡声求博士（江苏人）等，在旧金山开办中国飞机制造厂，邝炳舜出任总经理。
1944年
1月，第5集团军组建中国第一个伞兵团，李汉萍任团长，驻昆明。翌年3月，该团改称陆军突击总队，直属陆军司令部。同年7月12日、18日、27日，该队在广东开平、广西丹竹、湖南衡阳的日占区进行了3次小规模空降作战。
4月22日—8月22日，中国空军和中美混合飞行团及美国陆军第14航空队集中各型飞机156架，参加对日的豫中会战。共出动战斗机1646架次，轰炸机272架次，攻击日军占领的运城、郑州、汉口、洛阳等地机场、桥梁及其他军事目标。击落日机87架，炸毁日机79架、军车70余辆。
春季，中国空军第三飞机厂（成都三厂）在苏联斯勃－3轰炸机的基础上仿制的研轰三轰炸机在太平寺机场首飞，不久飞机摔毁，计划中断。
5月，中共中央军委决定，在第18集团军总参谋部下设航空组，负责航空方面的调查研究和处理有关航空方面的事宜。由王弼任组长，常乾坤任副组长，全组共30余人。这是中国共产党最早正式成立的统管航空事务的组织。
5月27日—9月6日，中国空军、中美混合飞行团及美国陆军第14 航空队，集中各型飞机181 架，支持长衡会战。共出动战斗机3928 架次、轰炸机545架次，击落日机70 架、击伤17 架，炸毁日机52 架、船只130 余艘以及机场、阵地80 余处。
7月，中共第18集团军航空组负责组织修建了陕西延安机场。次年二三月间筹组了延安机场勤务股，担负过往飞机的接待、管理及维护工作。
8月18日，中国南川第二飞机厂研制的中国第一架自行设计的运输机“中运”1 号（又称C1010 号）首飞，从重庆飞到了成都。该机可载10 人（含飞行员2 人），配装2 台309 千瓦的莱特R－1820 型活塞式发动机，全重4537 千克，最大速度342 千米／时，升限4570 米，航程620 千米，巡航时间达5 小时45 分。
8月22日—11月9日，空军以长衡会战的原有兵力支持桂柳会战，共出动飞机1386架次，击落日机34架，炸毁日机6架、车辆400余辆、船只578艘，破坏阵地、车站、桥梁60余处。
夏，浙江大学开办航空工程系。
夏，厦门大学开办航空工程系（福建长汀）。
年内，云南大学开办航空系。
1945年
3月7日，浙江椒江地区地方武装用轻武器击落日本海军运输机1架，机上日本海军大将山县正乡等人毙命。
3月22日—5月31日，空军支援豫西、鄂北对日会战，共出动各型飞机1047架次，对地面部队援助甚大。
4月9日—5月11日，空军支援湘西对日会战，共出动各型飞机1181架次。此时，日本空军掩护战场的能力已相当微弱，中国空军获得了战场制空权。
8月，中国空军自1937年8月14日至1945年8月30日共出动各型飞机23377架次，击落日机599架、击伤110架，炸毁日机627架，重创航空母舰1艘，炸毁舰船281艘，并摧毁日军大批军事目标。防空高射炮兵部队击落日机171架、击伤94架。8年抗日战争中，空军先后从苏联、美国等国租赁和购买各型飞机2351架。战争中损耗各型飞机2468架、伤亡官兵802名。
8月—1946年6月，日本投降后，美国大规模空运国民党部队抢占战略要地和大中城市，仅空运费就耗费了3亿美元，这在中国空运史上是空前的。
8月20日，汪伪空军扬州航校教官蔡云翔驾机起义飞到延安，同机起义的有张华、于飞、田杰、陈鸣球和顾青等9人。同时起义的白起少将、何健生等经新四军总部介绍，经陆路向东北进发。
8月28日，毛泽东率中共代表团乘国民党派的C－47专机，由延安飞抵重庆，同国民党蒋介石进行和平谈判。10月10日签订了《国共双方代表会谈纪要》（即《双十协定》）。10月11日，毛泽东乘空军空运大队专机返回延安。
8 月，第二次世界大战结束。在中国抗日战争中，中国空军累计作战3713（一说4027）批次，其中侦察飞行2790 批次，拦截飞行298 批次，制空掩护135 批次，共出动各型飞机21597 架次。期间，共投弹715 吨，击落日机599架，击伤日机110 架，击毁地面日机627 架，炸伤日机120 架，诞生“王牌飞行员”7 名。
8月，曾克林、唐凯两同志奉东北民主联军总部命令接收日关东军第四练成飞行队，捕获了日军部队长空军少佐林弥一郎（中国名为林保毅）。
9 月，抗日战争结束后，中国航空公司和中央航空公司投入了紧张的“复员运输”，至1946 年8 月，“两航”共运送旅客15 万余人，货物、邮件1 万余吨。
9月，东北民主联军受降日关东军第4练成飞行队，共300余人、日式飞机46架。以此为基础，成立了东北民主联军航空队，这是中共最早的飞行部队，后改编为第一航校。校长常乾坤，政委吴溉元。11月，在东北民主联军总部领导下成立航委会。伍修权兼任主任委员。
11月，奉总部命令，刘风同志率蔡云翔、顾青等4人去东北接收日军航空器材；11月，张家口成立航空站，王弼任第一任站长，负责管理机场和接收器材；
11月，成立航空委员会：
主任委员：伍修权
委员：王弼、常乾坤、黄乃一、刘风、白起、蔡云翔、林保毅
（王弼、常乾坤当时尚未到达东北）。
年内，四川大学开办航空系。
1946年
1月，在通化筹备成立航空学校，称为东北民主联军航空教导总队，代号“三一部队”。总队长由通化军分区司令员朱瑞同志（一说为何长工同志）兼，政委由军分区政委英溉之同志兼。副总队长常乾坤、白起；第一副政委黄乃一，第二副政委顾磊；政治部主任白平。教育长蔡云翔，副教育长蒋天然。下设：飞行科、机务科、理论教育科、翻译科。另有飞行大队和机务队，刘风任飞行大队长。
3月1日，东北民主联军航空学校在通化成立，常乾坤任校长，吴溉之兼政治委员。该校至1949年10月，共培养出各类航空技术干部560名，其中飞行员126名，被誉为新中国“人民飞行员的摇篮”。
4月，成都第三飞机制造厂迁往台湾省台中。
5月，通化航空教导总队转移到牡丹江。6月1日，正式成立航空学校，代号为“六一部队”，不久又迁到东安。校长常乾坤，政委王弼，第一副政委黄乃一，第二副政委顾磊。
6月1日航空委员会改组为空军总司令部。
6月，蒋介石发动全面内战，解放战争开始，国民党利用美国移交的飞机参战，当时使用的主要飞机（至全国解放时止）：寇蒂斯P－40 N战斗机、北美P－51 D战斗机、联合P－47 D战斗机、洛克希德P－38战斗机、洛克希德A－28攻击机、北美B－25 C、H 中型轰炸机、联合 B －24 重型轰炸机、寇蒂斯 C －46、道格拉斯C－47、德·哈维兰D.H“蚊”、道格拉斯DC－4（C－53）、波音斯蒂尔曼PT－17教练机、瑞安AT－22 教练机、费尔柴尔德PT－19 教练机、北美AT－6 教练机、伏尔提BT－13轰炸教练机、赛斯纳AT－17 S教练机、比奇UC－43杂用机，共约700架。