机的护航下，分别扑向南苑机场、西郊机场和西苑机场。40架R-5轻型轰炸机攻击了三间房机场和承德机场，还有80架SB-2轰炸机轰炸了宣化机场和张贵庄机场。
南苑机场的防空火力最为强大。作为华北日军最重要的空军基地，这里部署了16门八八式75mm高射炮、12门九六式25mm高射机关炮，还有专门的防空指挥所。
当西北兵团的轰炸机群出现在天际时，凄厉的防空警报声响彻整个机场。
“敌机！大批敌机！”日军观察员声嘶力竭地喊叫。
高射炮开始射击，密集的弹幕在空中形成一道道死亡之墙。两架SB-2轰炸机被击中，在空中爆炸解体。
但八路军飞行员们毫不畏惧。他们分成多个波次，从不同高度、不同方向发起攻击。
第一波20架SB-2负责压制高射炮，他们携带着专门的反高射炮炸弹，低空进入，投掷炸弹后迅速拉起。高射炮阵地被炸得人仰马翻，七八门高射炮被摧毁。
第二波30架SB-2开始轰炸跑道和机库。大量的混凝土破坏弹落下，将跑道炸得千疮百孔。机库被击中后，里面的飞机还没来得及起飞就被炸毁。
第三波30架SB-2瞄准了弹药库和油料库。剧烈的爆炸让整个机场都在颤抖，弹药殉爆的声音持续了十几分钟。
与此同时，伊-16战斗机在机场上空扫射，将试图起飞的日军战斗机一一击毁。
整个南苑机场陷入一片火海。