一架架战机腾空而起，刚刚完成空中编队，日军机群就到了。
寺内寿一大将这次是破釜沉舟了，不但集中了华北航空集团的全部战斗机、轰炸机，还报请大本营批准，把关东军的战斗机和轰炸机全部调来了，提前就秘密转场到山西日军各机场。本来他还想动用联合舰队的舰载机，可惜联合舰队在渤海湾呆的时间太长了，不得不回日本补给去了。
日军飞机起飞前，每个飞行员都接到了寺内寿一大将亲笔签名的出征誓词，上面写着：“天皇的空中骄子们：你们将执行一项光荣而艰巨的任务，即消灭陕西共产党八路军的航空兵，摧毁八路军的兵工厂。我以大日本帝国伯爵、华北方面军司令官的身份恳请你们注意，就是这支不起眼的航空兵，多次偷袭我华北方面军、关东军机场，曾导致德川好敏中将剖腹自尽，使华北方面军临时航空兵团集体玉碎，给大日本陆军航空兵的脸上蒙上了一块揭不掉的羞辱的湿尿布。这是一群卑鄙无耻、流氓成性的航空队，惯于伪装皇军... --
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伪装皇军实施偷袭，连他们的战机都是偷盗皇军的战机。八路军的兵工厂，更是万恶之源，是华北土八路的军火生产供应基地。现在我们复仇的机会来了，发给你们的飞行图准确地标明了他们机场的准确位置。我命令你们，扑上去，找到他们，撕碎他们，为所有玉碎的皇军将士报仇！天皇陛下万岁，英勇的大日本帝国陆军航空兵万岁！”
寺内寿一这篇出征誓词，算是给那些骄狂的航空兵打了一针鸡血，刺激得魔鬼们嗷嗷乱叫，气势汹汹地朝陕西杀来。
这次寺内寿一考虑的很全面，部署的很周密。他知道八路军航空队隐蔽好、警惕性高，很可能会发生激烈的空战。因此，300架飞机中，战斗机占了200架，重型轰炸机36架，轻型轰炸机64架。寺内寿一要求，全部重型轰炸机和24架轻型轰炸机用于轰炸兵工厂，由两个战斗机中队护航。其余168架战斗机和40架轻型轰炸机用于攻击机场，重点是一举解决八路军的航空兵。
鬼子机群越过西安后一分为二，轰炸兵工厂的编队继续南下，攻击机场的编队则直扑目标。
一见鬼子机群如此庞大，升空指挥作战的常乾坤就知道今天是个不死不休的局面，直接命令四个中队全部迎击鬼子战斗机，因为他知道机场周围地形复杂，又有地面防空火力掩护，鬼子不可能俯冲或低空轰炸，轰炸效果绝对不大，而我军轰炸机又都藏在机库里，一般情况下很安全，即令日军炸塌机库，将来也可以把飞机扒出来。再说了，今天这种情况，明显是保不住机场了，只能和鬼子进行空中拼刺刀，拼一架够本，拼两架就赚了。
下达完命令，常乾坤就带着自己直接指挥的中队向鬼子战斗机扑去。
扑向机场的鬼子轰炸机，遭到八路军地面防空火力拦截，两架企图躲避高射炮弹的敌机歪歪扭扭就撞向了山头，化成了火球。这下，鬼子惊醒了，把飞机拉了起来，集中力量轰炸防空阵地。
这场空战异常惨烈，惨烈的山人都不愿意详细记录了。因为日军是有备而来，八路军是仓促上阵；日军168架战斗机对上八路军48架战斗机，日军40架轻型轰炸机对上了八路军机场防空火力，强弱立判。应该说，战斗一开始，胜负结果就已注定。
尽管八路军48架战斗机全数被击落、击毁，只有21个飞行员跳伞获救，两个机场全部被摧毁，地面防空阵地也被摧毁，防空部队基本上全军覆没，但日军也没有讨到好，复杂的秦岭山脉帮了八路军的忙，加上八路军战机不死不休，顽强抗击，拼命缠斗，又有戴维等六个技术精湛的美军退役飞行教官助阵，牺牲的烈士们基本上都选择了与敌人同归于尽，况且日机路途遥远，缠斗时间一长，燃油就不足了。
据战后统计，此战日军损失飞机高达57架，其中被我战机击落32架，被地面火力击落4架，因躲避地面火力撞上山头坠毁12架，有9架日机因燃油耗尽摔碎在黄土地上。
偷袭勉县军工基地的日机战果就大了，不但炸毁了电厂、钢铁厂和兵工厂在山洞以外的厂区，还摧毁了八路军警卫部队防空阵地，捎带着轰炸了勉县县城，造成大量人员伤亡，而日军仅仅是付出了8架飞机的损耗，其中5架是撞上山头坠毁的。
接到冯达飞的报告，毛泽东伤心的不能自己，独自一人站到窗前边抽烟边流泪。过了许久许久，才提笔草拟了给八路军总部并转林聂、刘罗、刘邓、贺关、徐杨的电报：“总部并诸同志：今日日军出动300余架飞机奔袭我勉县军工基地和航空队飞机场，虽经我战机和地面火力奋勇反击，但日军势大，有备而来，我第一、第二航空队全部四个中队48架战斗机全数被毁，牺牲飞行员27人，两处之防空部队全军尽墨，电厂、钢铁厂及军工厂部分车间被毁，数年心血毁于一旦，实乃开展以来我军最大失利。短期内尚有军工厂库存弹药供应前线，日久则补给弹药将无以为继，我军作战恐将进入困难时期，弹药补给将不得不主要取之于敌。中央将尽力与苏方谈判，力争得到支援，恢复钢铁厂、电厂生产。如不能，将力争使军工厂可以复装弹药，尽量弥补我军作战需要。今后各根据地要立足弹药、粮食自给自足，积极发展各军区兵工。”
写完后，毛泽东又单独给刘一民发去密电，催促尽快发起鲁中战役，接应倪华带回的设备，选择绝对隐秘安全地点筹建军工基地，决定派兵工厂厂长曾照率兵工厂部分人员前往山东，加强山东兵工力量。
接到主席电报，刘一民惊愕得嘴都张成了0型。他想不通，日军是怎么找到那么隐秘的地方的。思来想去，觉得只有一种可能，那就是有奸细。但又一想，日军图谋轰炸兵工厂不是一天两天了，只所以今天轰炸，恐怕是日军刚刚知道军工厂和飞机场的准确位置。可据曾照和冯达飞前段时间的报告，军工厂早已不再招人，飞机场也早已戒严，别说奸细了，就是我军干部战士都进不去，除了几个有数的高级领导人，也没有人同时知道这两个相距甚远的绝密地方。如果是日军本身的特务混了进去，恐怕军工厂和机场早就挨炸了。看来，这奸细怕是当地流窜的山贼惯匪漏网了。
想到这里，刘一民给主席、冯达飞、曾照发报，为烈士和死难的同胞致哀！
在电报中，刘一民指出，飞机毁了不可怕，军工厂毁了更不可怕，重要的是经过这场恶战，让我们得到了教训，对日寇的凶残有了更加清醒的认识。飞机日军那里多的是，教导师有能力有信心缴获更多的敌机。至于军工生产，刘一民指出，我军装备基本上来源于敌人，现在军工厂被炸，不能生产武器，但要想法尽快恢复弹药生产。多生产子弹、炮弹、炸药包、地雷，基本上就可以满足前线需要了。
发完电报，刘一民心里暗想，这次日军如此疯狂地轰炸，会不会引起党内战略上的争论呢？要知道，历史上的百团大战引发的是不是过早暴露八路军实力的争论，就曾经让战功赫赫的一代元戎蒙冤，这一次如果引发争论的话，恐怕自己就是风暴的中心了。
