怕公开援助中国，激怒日本，促其提前与美国开战，并为应付国内的孤立主义势力，罗斯福签署了一项行政命令，准许预备役军官和士兵迟出陆军和海军航空部队，参加陈纳德组建的赴华美国志愿队。既可以支援中国迫切需要的空中援助，又避免了美国政府公开出面。1941年7月，110名飞行员、150余名地勤人员作为第一批美国志愿人员来到中国。蒋介石于8月1日发布命令、“由志愿来华参战之美员及航空委员会派赴该队之华员，共同组成”中国空军美国志愿大队，下辖3个驱逐机中队，以“陈纳德上校就任该大队指挥官”，共有P40-C驱逐机99架，先在缅甸的同古集训。

    1941年12月7日，太平洋战争爆发，英、美对日宣战，加拿大、荷兰、希腊等许多国家都对日宣战，中国政府也于9日正式对日宣战，中国单独抗击法西斯日本的战争发展为世界反法西斯战争。这时，日本陆军航空兵的150个中队，有70个用于太平洋战场，入侵中国的海军航空兵也多用于中国沿海对美军的反潜和空防作战，日军航空兵对中国内地的压力相对有所减轻。中国空军除增加了美国志愿航空队外，自身实力也得到恢复，有轰炸机第1、第2，第8、第12大队，驱逐机第3、第4、第5、第11大队和侦事机第12大队，共有作战飞机290余架。空军作战形势发生了较大的变化，中国空军为了分散日军航空兵的力量，以策应英、美在太平洋战场的作战，根据客观形势与自身的条件，决定采用空中游击战术。

    据国民政府档案《空军各司令部各部队概况》中的《中美空军混合团概况》记载，空中游击战的主要特点是：“1利用国内多数机场之优点，用最飘忽之行动，每次以轻轰炸机3、5架，于薄暮前秘密推进于昆明、柳州、南宁、桂林、衡阳、赣县、吉安，衢州等地，准备完毕，于次晨实施游击任务，轰炸各预定目标。2.达成游击任务后，即回航至远后方或各小机场隐蔽，使敌无从捉摸截击，然后再转至第二机场，对第二目标实施游击。3.若敌机向我各重要机场举行反轰炸时，我机应漏油疏散，使场站一空，任敌轰炸以消耗其油弹，我机待使用时迅行填补。4.若敌遍布飞机守护重要目标，或不断派飞机挑战，企图扑灭我空军时，则已达到牵制目的。此时空军应暂缓行动，并躲避不与交锋。待有良机再实行出击。”

    为了适应空中游击战术的需要，陈纳德对中美飞行员提出一套“突然袭击打了就走”的战斗方法。他认为，“日本人的飞机爬高快，升高能力强，如果用日本人的战斗方法作战，飞行员就会丧生”。由于当时中国空军使用的驱逐机主要是美国的P-40型，飞行速度较日本飞机为快，所以他要求飞行员“要利用自己的速度优势，飞到日机上面，然后以迅猛的俯冲动作，开足马力全速冲向日机，猛烈开火，尔后立即溜走，在飞离至安全距离后，再改变航向，重新升高取得高度优势”。使用这种战术和战斗方法，使中国空军对日军航空乒的作战处于极为主动的地位，虽然飞机数量仍远远少于日军，却获得较大的胜利。

    1941年12月中旬，为防止驻越南的日军飞机空袭昆明，从同古调美国志愿队的2十中队到昆明担任空防。12月20日，10架日本轰炸机从越南空袭昆明。志愿队升空迎战，一举击落日机4架，首战告捷。当晚，昆明各界人士为志愿队举行庆功大会，报纸均以头版头条报道空战经过，称赞志愿队的飞机是“飞虎”。从此，“飞虎队”成为美国志愿航空队的代称。12月23日，日军轰炸机48架在战斗机20架的护航下空袭仰光。中国的美国志愿航空队此时尚有第3中队（驱逐机15架）留在同古，当即与英军18架战斗机起飞迎战，击落日机7架。

    1942年1月22日和24日，中国空军第1大队和第2大队的