Советские военные советники пользовались в Китае большим авторитетом и влиянием. Первая их группа прибыла туда в конце мая 1938 года, а уже 13 сентября 1938 года китайский посол в Москве Ян Цзе с большой похвалой отозвался об их работе. Он сообщил, что советские советники распределены по военным округам и фронтам, пользуются у командования заслуженным авторитетом и "проявляют огромнейшее рвение в своей работе".
Немалое значение для хода японо-китайской войны в 1937-1939 годах имели поставки в Китай советской авиационной техники. В первых же боях после начала войны китайская армия потеряла около двух третей всех своих боевых самолетов, значительную часть летного состава. К октябрю 1937 года в строю китайских военно-воздушных сил осталось только 130 самолетов. Они не могли оказать сколько-нибудь серьезного сопротивления японской авиации, которая господствовала в небе Китая. Японские летчики безнаказанно, как на учениях, бомбили все без разбора, в том числе в районах, где не было ни войск, ни военных объектов. Под развалинами гибли мирные жители, старики, женщины, дети.
Поэтому уже 11 сентября 1937 года Советское правительство приняло решение о поставке Китаю в счет кредитов 225 самолетов-истребителей И-15 и И-16, бомбардировщиков СБ, 6 тяжелых бомбардировщиков ТБ-3. Для эксплуатации этой боевой техники, а также для обучения солдат и офицеров китайской армии в Китай были отправлены 89 советских авиационных специалистов.
Так как своих опытных летных кадров китайская авиация уже почти не имела, китайская делегация обратилась к Советскому правительству с просьбой направить в Китай советских летчиков-добровольцев. Эта просьба китайского правительства была также удовлетворена. Наркомат обороны получил указание укомплектовать лучшими летчиками-добровольцами эскадрилью бомбардировщиков СБ и эскадрилью истребителей И-16 и направить их в Китай.
Для транспортировки в Китай самолетов использовалась воздушная трасса, связывавшая Алма-Ату с небольшим китайским городом Ланьчжоу. Бомбардировщики перегонялись по этой линии протяженностью в несколько тысяч километров, используя промежуточные аэродромы для посадки и заправки горючим. Истребители перевозились в разобранном виде на машинах из Алма-Аты до Хами. Там они собирались, проверялись и своим ходом доставлялись в Ланьчжоу, где находился конечный аэродром трассы.
Все делалось оперативно. Уже к 1 декабря 1937 года на базе в Ланьчжоу китайские представители приняли 86 советских самолетов. В конце 1937 года в Китай, помимо двух уже отправленных эскадрилий, был отправлен личный состав еще одной эскадрильи бомбардировщиков СБ под командованием Ф.П. Полынина и эскадрильи истребителей И-15 под командованием A.C. Благовещенского.
21 ноября 1937 года в небе над Нанкином в схватке с 20 японскими самолетами участвовало семь советских летчиков-добровольцев, которым удалось сбить два японских самолета. 1 декабря – новый бой советских истребителей с японскими бомбардировщиками, пытавшимися прорваться к Нанкину. Противник потерял в этом бою несколько самолетов. В последующие дни над Нанкином происходили почти ежедневные воздушные схватки. Бомбардировщики СБ, пилотируемые советскими летчиками, совершали налеты на захваченный японской армией Шанхай и японские суда на шанхайском рейде.
Основная тяжесть борьбы в воздухе и защиты китайских городов от японских бомбардировок ложилась на плечи советских летчиков-добровольцев. В феврале 1938 года начались бои за город Ухань, в котором успешно участвовали советские летчики. 18 февраля они сбили 12 японских самолетов. После этого боя японская авиация два месяца не появлялась над городом. Советские летчики, прикрывавшие Ухань, стали почетно называться местным населением Китая "мечом справедливости".