已自行生產了一千五百多架軍用飛機，包括多種型號的轟炸機、戰鬥機以及偵察機。眼看中國空軍損失慘重，國民黨政府開始尋求外援。當時美國人與日本人搞得正熱火，將大量鋼材等戰略物資提供給日本，助紂為虐，大發戰爭財，蔣介石見求助美國無望，只能將目光投向蘇聯。

一九三七年八月二十一日，中蘇兩國正式簽訂了《互不侵犯條約》。此後，蘇聯開始向中國提供經濟貸款和軍事援助，並派遣軍事專家和志願航空隊參加中國的抗日戰爭。

從一九三七年初至一九四一年底，蘇聯對華軍事貸款兩億五千萬完美元，培訓中國航空人員一萬多名，中國政府從蘇聯購買飛機一千二百八十五架。其中驅逐機七百七十七架，中程轟炸機三百二十八架，遠端轟炸機三十架，重型轟炸機五十架，教練機一百架。此外還有發動機、油料、航空彈藥，以及坦克、大炮、各種槍械、彈藥甚至馬具等。

一九三七年十月，從蘇聯的阿拉木圖經蘭州到漢口的航線通航。十月下旬，第一批蘇聯志願航空隊先後到華，這些人都是從蘇聯現役空軍中抽調的。第一批共有空、地勤人員二百五十四名，分別組成以基達林斯基領導的轟炸機大隊和庫爾丘莫夫為首的戰鬥機大隊。途經涼州時，庫爾丘莫夫不幸因飛機失事殉職，普羅科菲耶夫接替指揮戰鬥機大隊。此後，蘇聯志願航空隊的兵力不斷擴充，最高峰時，達到戰鬥機、轟炸機各四個大隊。

蘇聯志願航空隊的成員採取輪換形式，先後在華參戰的有兩千多人。

蘇聯的援助，對中國空軍來說，真可謂雪中送炭。當時，中國空軍的飛機在淞滬會戰中損失很大，急需補充。本來中國空軍已向歐美國家訂購了三百六十三架飛機，但到一九三八年四月僅得到八十五架，其中還有十三架未裝好。而在這關鍵時刻，蘇聯的大批飛機卻源源不斷運進中國。到一九三八年二月止，蘇聯出售給中國的飛機為二百三十二架，合兩千二百五十四萬美元。其中戰鬥機一百五十六架，輕轟炸機六十二架，重轟炸機六架，教練**架。

而且蘇聯的空軍志願隊也在中國戰場上面取得了很多的好的戰役結果。你像轟炸臺灣機場，保衛武漢，這些都是蘇聯空軍很好的成績

一九三八年二月，蘇聯空軍志願隊轟炸臺灣。日軍做夢也想不到遠在臺灣的松山機場會遭到空襲，因而毫無戒備。此刻，機場上飛機整齊地排列著，機庫旁堆放著一堆堆尚未起封的包裝箱，停著油罐車，既無戰鬥機升空攔截，也無高射炮火攔阻。蘇聯機群投下的二百八十枚炸彈，大多數直接命中目標。剎時間，松山機場濃煙滾滾，爆炸聲四起。機場上的幾十架日機被炸得七零八落，燃起熊熊大火。十幾座油庫和機庫也陷入一片火海之中。機場上儲存的可使用三年的航空油料和裝置轉眼間毀於一旦。這次二十八架轟炸機從武漢遠征臺灣，轟炸日軍佔領的松山機場，一舉擊毀日機四十架，燒燬了可供該基地三年使用的航空汽油。松山機場完全癱瘓，幾個多月不能使用。第二天晚上，宋美齡以航空委員會秘書長的名義設宴為全體參戰人員慶功。這次襲擊在國際上引起很大反響，日本當局將臺灣行政長官罷免，並將松山基地司令官撤職，交法庭審判。

一九三八年五月三十日，九架日本轟炸機出現在漢口機場上空，蘇軍立即起飛迎敵。隨著兩架日機冒著濃濃黑煙栽向地面，又來了近百架日機試圖掩護剩下的轟炸機返航。但逃跑途中仍有十四架日機被擊落。蘇軍飛機只損失了兩架。

一九三九年一月，中國航空委員會從貴陽遷至成都。到十月，蘇聯空軍援華達到最高峰，當時在華航空人員達四百二十五人。蘇聯駐華空軍顧問阿尼西莫夫、副顧問胡魯耶夫、參謀長伊裡茵也常駐成都，並經常與中國空軍共同研究對日空戰的對策。鑑於轟炸重慶的日機主要集結於