1938年2月18日上午，日本出动12架重型轰炸机和26架三菱96-1战斗机在安徽、江西两省交会处会合直扑武汉，第四大队奉命迎敌。代理大队长李桂丹率29架战斗机升空不久后便与敌机相遇，李命令第四大队分头迎战，由第22、第23中队担任主攻，第21中队负责掩护。

武汉空战中正在战斗的飞行员空战中第21中队的董明德、杨弧帆、柳哲生、刘宗武四机协同作战首开记录，击落日战斗机一架。柳哲生在协同战友击落一架敌机后又单独作战击落一架敌机。该机队其他战鹰又击落三架敌机。与此同时第22中队的11架战机与日11架战机相遇，且被敌死死咬住。但他们并未惊慌，而是利用飞机的良好机动性与敌周旋。一两个回合后，就形成了单机混战的局面，中队长刘志汉首先击落一架敌机，其他战友也相继击落敌机共四架。第23中队的8架战机飞抵汉口上空时见第22中队正处于劣势，中队长即命第23中队全体增援，一番混战后击落2架敌机。罗茨风机

这场以机群对机群的大规模空战，只进行了12分钟，国民政府空军击落12架日机(10架战斗机、2架轰炸机)，这也是我空战史上十分辉煌的一页。但我空军也付出了很大的代价，其中大队长李桂丹、中队长吕基淳、飞行员巴清正、王怡、李鹏翔共5人，壮烈牺牲。

参与此战的中国空军第4大队组建于1936年10月，原驻周家口机场，次年8月14日，在原大队长率领下赴华东抗日前线。同日，该大队在杭州与日机首次交锋，一举获得6比0的光辉战绩。此后，第4大队又连续击落几十架日机。但不幸的是，11月21日那天，当高志航大队长正准备率队紧急起飞迎敌时，一群日军飞机突然抢先飞临机场上空。一炸弹片穿进高志航的身躯，高志航长当场英勇献身。高牺牲后，李桂丹接替了大队长的职务，并将第4大队更名为"志航大队"，立志要讨回血债。

此次空战负责掩护的第21飞行队首先在汉口机场的西北方与敌人的10架飞机遭遇，并立即投入战斗，进入高度约4,000米。随后，第22、23飞行队也在武汉上空与敌展开了激烈的空战。这是一场机群对机群的大规模对峙，双方数十架飞机恶战在武汉三镇上空。高度从5,000米到几百米，上下翻飞，相互缠斗，场面蔚为壮观。

这场恶战大约进行了12分钟，我军以击落敌机11架，己方仅损失5架的代价大获全胜。敌空袭编队指挥官金子隆司饮弹坠机身亡，然我方大队长李桂丹上尉、飞行中队长吕基淳上尉、飞行员巴清正少尉、王怡少尉和李鹏翔中尉等5人均为国光荣捐躯。飞行员张光明的座机被击中29处，自己身负重伤，但仍顽强地坚持驾机返回机场。维修罗茨鼓风机

此次空战，被我军击落之敌机坠落地点分别如下:武汉空战中的飞行员

由飞行员刘忠武击落的1架敌机坠落于汉口附近;赵茂击落的1架敌机坠落于汉口和青山之间;信寿撰击落的1架敌机坠落于黄陂和汉口之间;杨孤帆击落的1架敌机坠落于东湖附近;柳哲生击落的1架敌机坠落于汉口西北5-6公里处;董明德、刘宗武、杨孤帆和柳哲生合作击落的1架敌机坠毁于仓子埠附近;马汝何击落的1架敌机坠落于汉口西北的黄花劳附近;刘志汉击落的1架敌机坠落于汉口西北10余公里处的戴家山附近的水塘里;张明生击落的1架敌机坠落于汉口北段;吴鼎臣击落的1架敌机坠落于汉口西北约15公里处。此外，我高炮部队还击落敌轰炸机1架，其坠落于东湖后面。

二.一八武汉大空战取得11比5的战绩，是自首都南京失守以后，中国空军在空战中取得的第一次伟大胜利。胜利的喜讯迅速传遍武汉三镇的大街小巷，百万军民无不欢呼雀跃。21日，武汉各界举行万人集会和游行，以"庆祝空捷，追悼国殇"。这次空中大捷极大地鼓舞了军心和民心，也更加激发了广大军民高涨的抗战热情。

1938年2月20日，中国共产党在武汉创办的唯一一张机关报--《新华日报》专门发表了题为"庆祝空军胜利"的短评，该短评指出:

"前日敌机侵袭武汉，我国空军，奋勇迎战，把敌机打落11架，这不仅是武汉防空的一大胜利，同时也是中国整个军事上的一个伟大胜利。这个事实表明中国军民抗战到底的勇气和牺牲决心，也是以劣势的军事技术战胜敌人优势武力的信号"。

同日下午，武汉各团体纷纷发起祝捷大会，并公祭殉职的五位空战英雄。

蒋介石及夫人宋美龄在当天送达的挽联上写道:

武汉踞天下之中，歼敌太空，百万军民仰战绩;

滂沱挥同胞之泪，丧我良士，九霄风雨招英魂。

中国共产党中央委员会以及第18集团军代表周恩来、陈绍禹、秦邦宪、董必武、叶剑英、罗炳辉等人也送挽联一幅，上面写道:

为五千年祖国英勇牺牲，功名不朽;

有四百兆同胞艰辛奋斗，胜利可期。

这些激昂文字表达了我党对献身抗日的空军英烈的无限崇敬和悼念之情。

此外，会场内还摆放着我党领袖毛泽东及第18集团军司令朱德、副司令彭德怀和西北各界妇女救国联合会驻汉口代表邓颖超以及孟庆树等个人送来的花圈。

21日，新华日报还刊登了题为"向空中英雄致敬"的两封致敬书。它们是八路军武汉办事处和邓颖超等我党领导人投书的。

一时间群情激昂，全国民众争相传议，"气氛相当热烈"。