上午十一时十分许，日军航空母舰机群出动重型轰炸机三架，利用空中的阴霾高空飞行，一路溯江西进，一直藏身于云雾之中，迟迟才被对空监视哨侦察发现。机群飞临扬州上空，在扬州双桥、七里甸间突由高而降，掷弹三枚。与此同时，扬州机场飞机已经紧急升空，七架中机对日军重型轰炸机形成包围之势，将敌机包围于瘦西湖平山堂附近。中日双方战机相互转换战斗姿势，相互追逐，以机载枪扫射。半时后，有两架敌机狼狈逃窜。剩余一架日军轰炸机则被中方战机紧紧咬住，不能飞离扬州空域。经两时之围攻，敌机被打得千疮百孔，直到下午二时许，敌机屡遭重创，不得不拼命逃遁，后因遭受重创，堕落在庄王庙左近。
这一战历时时间较长，扬州人见识了真正的空中作战，见识了险象环生的空中拼杀，直到日军军机全部逃遁，扬州上空凌空飞行着多架涂装着青白日旗的军机，民众人心才真正安定下来。
民国政府首都南京濒江近海，上海、长江口方向的日本航空母舰机群溯江而上，就是因为依托长江这一河流导航。在扬州建设机场、部署空军，核心任务就是拦截和阻止上海方向日军机群向西进袭南京。因此，这是一波轰炸针对扬州的轰炸，因为扬州机场的空军部署本就是严重影响了日军军机轰炸南京。因此，扬州机场必然成为日军飞机轰炸的重要目标，这也是扬州频繁遭遇日军军机轰炸的原因。当然，扬州县城因为临江而建，日军军机溯江而上向西进犯国都南京，理所当然也绕不过扬州，这也是扬州成为日军军机频繁“光顾”的一个重要原因。
初秋的台风过境后，因为日军空军频繁进袭南京和各个机场，中国空军的任务慢慢发生了变化。前几日，中国空军主要任务是轰炸上海日军核心军事据点和目标，对地面进攻部队提供空中打击支援。而台风一过，首都南京时刻面临着来自上海方向日军航空母舰机群、台湾日军陆基机群的轰炸，中国空军则要担负拦截和歼灭日军轰炸机和侦察机的重要任务。
八月十六日早晨，第五大队第二十四中队霍克三式驱逐机群六架飞机各载五百磅炸弹一枚，按每两架飞机为一分队，直飞上海轰炸日本海军陆战队司令部大楼。机群飞临目标上空空域，便遭遇日军密集的防空炮火，机群穿越空中弹幕，六枚重磅炸弹全部命中目标。第二十四中队分队长王倬的僚机由飞行员阎海文驾驶，在完成轰炸后，僚机的翅膀不幸被日军防空炮火击中，飞机顿时失去平衡，机身旋转着坠向地面，阎海文被迫紧急跳伞，没有想到降落伞被风吹到了通庵日本坟山。
日本坟山其实就是日本人在上海的公墓，也是早被日本人经营得如铁桶一般的军事据点，这也是近几日中日双方争夺和战斗最激烈的一个地方。日本海军陆战队士兵由于长期驻扎上海，有不少日军士兵都会讲中国话，他们将阎海文包围，并没有及时进攻，而是慢慢地靠近。活捉一个中国空军飞行员的象征意义岂是击毙所能够相比的，因此他们想诱降阎海文。
阎海文把自卫的手枪上膛后诈死，默不出声，引诱日军靠近。待到日军临近时，迅速出枪快速射击，当场击毙七名日军，他知道手枪弹匣里子弹一粒粒减少，于是高声大喊“中国无被俘空军！”他终于停止了对敌射击，将最后一粒子弹留给了自己，饮弹殉国。
阎海文生于民国五年，辽宁北镇人，自幼生活在东北，饱受兵灾，“九一八”事变后逃离东北进入关内，高中毕业的他不甘心做亡国奴，毅然考入杭州苋桥航空学校，成为航校第六期学员。毕业后，在第五大队第二十四中队任见习官。自从北平事变爆发，他就期盼驾驶战机痛击日军。来到扬州后，时间一过去，在大队出战任务通知黑板上，迟迟没有排上号，迟迟不能驾机参战。看到黑板上的出战安排，他心焦如焚，多次请求出战。这个二十一岁的年轻人为了及早出战，竟然委屈地流下了眼泪。当他如愿以偿地成为机群进战斗形中的一架僚机时，战友们看到了他激奋的眼神。然而，“出师未捷身先死，常使英雄泪满襟”，大家谁也没有想到阎海文第一次出战就壮烈殉国。
八月十七日早晨，驻扎广德机场的第二大队奉命遂行轰炸吴淞口日舰的任务。飞行员沈崇诲与队员陈锡纯驾驶双座轰炸机904号，与另外六架轰炸机一起飞临吴淞口外轰炸日军舰队。904号轰炸机突然发生机械故障，机尾出现浓烟。二人看到飞机的情况，简单交流后便脱离机群战斗队形，驾机带弹加速向日军旗舰出云号军舰撞去，当场以身殉国。
八月十九日，中国空军各飞行大队收到了南京航空委员会于八月十八日二十三时四十分下发的《空军作战命令第七号》。各飞行大队在战情通报里看到了“队员沈崇诲、轰炸员陈锡纯所驾之机，在南汇附近脱离队形，于吴淞口外，坠落海直的通报。每一个看到通报的飞行员，都知道这意味着什么。看到通报，他们的脸上满是悲戚，同时，目光里充满了坚定，因为他们早已以身许国，做好了以身殉国的准备，正如他们在进入国民政府中央航校大门时看到的校训“我们的身体、飞机和炸弹，当与敌人兵舰阵地同归于尽！”
在阎海文牺牲当日下午，旧坡头旁又添新坟。日本海军陆战队士兵列队脱帽，垂首敬立，这是日军入侵中国后第一次为自己的敌人、也是为一个中国勇士举行葬礼。
阎海文在日本坟山的勇敢战斗、宁死不屈与以身殉国，赢得了崇尚武士道精神日军的尊敬。在他牺牲的第二下午，为激发下属日本和武士道精神，日军白川大将在汇山码头集合队伍，向海军陆战队训话“过去在日俄战争时，大和民族勇敢不怕死的精神安在？现在已被中国的沈崇诲、阎海文夺去了，这值得我们钦佩。对这英雄，我现在命令用我们大日本帝国的海军军礼进行礼葬！”训话结束后，他安排一艘军舰，在阎海文遗物上覆盖中日两国国旗帜，驶往黄海礼葬。