Поскольку соотношение сил авиации сторон в полосе группы армий «Юг» было не таким, как в Прибалтике или Белоруссии, на территории Киевского особого военного округа были аэродромы, вообще не подвергавшиеся атакам в первый день войны. Немецкие самолеты просто пролетели мимо них. Техник 94-го авиаполка 62-й авиадивизии А. Д. Будучев вспоминал: «Война началась с боевой тревоги в 3.30 утра. Самолеты были быстро подготовлены к боевому вылету. Время идет, а наши самолеты никуда не летят, и летного состава нет. Все думали, что это очередные учения (их было много в то время). Но когда увидели большие группы незнакомых самолетов, летящих мимо нас на восток, забеспокоились — не война ли? […] В 10 часов был зачитан приказ, что фашистская Германия напала на нас и что надлежит делать нашей армии, в частности авиации». Стрелок-радист 52-го авиаполка той же авиадивизии А. И. Клочков рассказывает: «22 июня 1941 г. нас подняли по тревоге в 4 часа утра. Быстро оделись, сели в кабины, прогрели моторы, ждем приказа на вылет (думая, что это обычная учебная тревога). Ждем час, другой… Вылезли из самолетов, расположились под плоскостью. В это время над аэродромом на большой высоте прошла армада самолетов. Силуэты их и строй были нам незнакомы. Мы стали гадать, что это за самолеты. Кто-то предположил, что это новые дальние бомбардировщики, полетевшие на задание (маневры). И лишь капитан Ларионов, в свое время воевавший в небе Испании […], высказал сомнение: „Что-то не нравятся мне эти самолеты и их строй!“»
На земле советских летчиков поджидали методичные бомбардировки в течение всего дня, в воздухе основным противником пилотов КОВО была почти сотня истребителей Bf-109F эскадры JG-3, впоследствии получившей название «Удет». Возглавлял эскадру Гюнтер Лютцов, ветеран Испании. Уже в 4:30 он записывает на свой счет истребитель И-18 (так немцы называли МиГ-3). А первый сбитый летчиками эскадры советский самолет зафиксирован в 3 часа 40 минут утра. Это истребитель И-16, сбитый оберлейтенантом Робертом Олейником из 1-й эскадрильи JG-3.
Считается, что в первый день войны ВВС КОВО потеряли 301 самолет. Из общего числа потерь на земле было уничтожено и повреждено 174 самолета. Новейшие исследования дают даже несколько большую цифру — 277 уничтоженных на земле самолетов. Цифра большая, но Западный особый военный округ 22 июня потерял куда больше — 738 самолетов. На направлении главного удара уничтожение советской авиации на аэродромах и в воздухе велось намного интенсивнее. Соответственно, ВВС ЗапОВО уже в первый день потеряли 41 % самолетов, ВВС КОВО — только 15,5 %. Удар, нанесенный военно-воздушным силам Красной Армии на киевском направлении, был сильным, но далеко не смертельным.
Ущерб, нанесенный противнику, по сей день является предметом оживленной дискуссии. Согласно подсчетам российского историка Д. Б. Хазанова, в первый день войны V авиакорпус недосчитался 35 самолетов и 27 экипажей. В официальной истории 55-й бомбардировочной эскадры в списке потерь в первый день войны с СССР значатся 13 самолетов. Семь экипажей погибли или пропали без вести. Большинство «хейнкелей» эскадры были сбиты истребителями в ходе атаки аэродрома Млынув, став жертвой И-16 и И-15314-й авиадивизии 5-й армии. Еще большие потери понесла 51 — я бомбардировочная эскадра «Эдельвейс». Журнал боевых действий эскадры рисует далеко не радужную картину завершения самого длинного дня 1941 г.: «После посадки последнего самолета в 20:23 во дворце Полянка около Кросно коммодор подполковник Шульцхейн подвел итоги дня: 60 человек (15 экипажей!) летного персонала погибли или пропали без вести, в третьей группе оказались сбиты или получили повреждения более 50 % машин».