Штаб группировки советских войск заранее выявил противостоящую группировку ВВС противника, которая состояла из четырех истребительных, двух бомбардировочных и двух транспортных авиаполков, одной разведывательной авиационной эскадрильи и одного отряда особого назначения. Всего в ней насчитывался 361 самолет, из них: 158 истребителей (в том числе «Мустанг» — 110 и «Тандерболт» — 48), 65 бомбардировщиков (из них В-24–21, В-25–28 и «Москито» — 16), 16 самолетов-разведчиков и один транспортный самолет. Самолеты Гоминьдана базировались в основном на аэродромах острова Тайвань и Чжуашаньского архипелага.

Согласно приказу министра Вооруженных Сил СССР № 0040 от 16 февраля 1950 г. район боевых действий истребительной авиации группировки был строго ограничен: 70 км северо-восточнее Шанхая, Цзыйцзыюй и далее на юг острова Хэнша, по северному берегу залива Ханчжоувань до города Ханчжоу.

Действия группы в зависимости от активности противника подразделялись на два этапа.

На первом этапе (с 24 февраля по 18 мая) противник одиночными самолетами производил систематические разведывательные полеты в обороняемом советскими войсками районе, а также одиночными самолетами и мелкими группами пытался как днем, так и ночью совершать налеты на аэродромы и объекты Шанхая. Кроме того, гоминьдановская авиация одиночными самолетами и мелкими группами наносила воздушные удары по боевым порядкам войск НОАК на побережье. Всего, по данным штаба Группы советских войск, в этот период противник произвел 367 самолето-вылетов, в том числе 10 ночью.

На втором этапе (с 18 мая по 20 октября) противник прекратил всякие полеты в обороняемом районе и только с началом военных действий в Корее производил полеты вне границ района советской группы по маршруту Тайвань — Южная Корея — Тайвань. Гоминьдановцами было совершено только 12 самолето-вылетов, в том числе 9 ночью.

7 марта 1950 г. 351-й истребительный авиаполк приступил к боевому дежурству. Полк базировался в Сюй-чжоу и имел задачу: патрулированием в воздухе и дежурством на аэродроме в готовности № 1 и № 2 не допустить бомбардировки с воздуха аэродрома и железнодорожного узла. Первый воздушный бой произошел 13 марта. Патрулировавшее звено истребителей Ла-11 (командир В. Сидоров) обнаружило южнее Сюйчжоу средний бомбардировщик В-25. Командир звена произвел две атаки с задней полусферы сверху с дистанции 800–400 м. Подбитый самолет противника упал в горах северо-западнее Нанкина.

На следующий день во втором воздушном бою патрулировавшим звеном Ла-11 под командованием П. Душина был сбит еще один самолет В-25, который с горящим мотором произвел посадку на фюзеляж в 5 км северо-восточнее аэродрома Сюйчжоу. Шесть человек экипажа были взяты в плен, а седьмой (радист) погиб. После этого случая активность воздушного противника несколько снизилась.

20 марта в 85 км юго-восточнее Шанхая была обнаружена неизвестная цель. В воздух поднялись девять Ла-11 с задачей уничтожить противника на ближних подступах к Шанхаю. Первая пара истребителей после обнаружения трех «Мустангов» пошла на сближение. Гоминьдановцы уклонились от боя и ушли за границу запретной зоны. Следовавшие за «Мустангами» бомбардировщики беспорядочно сбросили бомбы и тоже скрылись.

2 апреля два самолета «Мустанг», пролетавшие в районе северного побережья залива Ханчжоувань, встретились с двумя советскими истребителями. Капитан И. Гужев внезапно атаковал противника и первой же очередью сбил истребитель ведомого, а затем двумя последующими очередями уничтожил и самолет ведущего.

В целом гоминьдановская авиация с 20 февраля по 20 октября потеряла 7 самолетов (В-24–2, В-25–2, «Мустанг» — 2 и «Лайтнинг» — 1), после чего налеты на Шанхай и его пригороды прекратились. Основные усилия ВВС противника были перенацелены на борьбу с наземными войсками НОАК. Они систематически вели разведку вдоль побережья, атаковали автоколонны и скопления мелких кораблей. Однако это не наносило существенного ущерба армии Китая.

Для совершенствования боевой выучки китайского личного состава в штабах и подразделениях под руководством офицеров 52-й зенитно-артиллерийской дивизии систематически проводились занятия по изучению боевой техники и по отработке способов управления частями и подразделениями в бою. Всего состоялся 2591 час учебных занятий.

С 1 августа части группы советских войск параллельно с несением боевой службы в соответствии с шифротелеграммой военного министра СССР № 3365 от 13 июля 1950 г. приступили к переучиванию личного состава частей ПВО НОАК. Обучение производилось на советской техник, которая, как и имущество группировки советских войск, в соответствии с постановлением Совета министров СССР от 21 июля подлежали передаче китайскому правительству.

С 13 по 17 октября была создана смешанная советско-китайская комиссия, которая произвела отбор переученного местного личного состава, а также передачу и прием военной техники и материальных средств. По оценке комиссии, все переданное находилось в хорошем состоянии, а подготовленные китайские части ПВО были способны к самостоятельному ведению боя с одиночными и мелкими группами самолетов противника днем в простых метеоусловиях.

19 октября 1950 г. вся система ПВО Шанхая была передана командованию НОАК, а советские воинские части частично возвращены на родину и частично передислоцированы в Северо-Восточный Китай на формирование 64-го истребительно-авиационного корпуса для участия в боевых действиях по прикрытию частей и соединений китайских добровольцев в Северной Корее.

Всего советские авиационные части произвели: на прикрытие аэродромов и объектов Шанхая и на перехват самолетов противника — 238 самолето-вылетов; на учебно-боевую подготовку — 4676 самолето-вылетов; на обеспечение полетов транспортной авиации—193 самолетовылета. В шести воздушных боях советские летчики сбили шесть самолетов противника, не потеряв при этом ни одного своего. Кроме того, четыре китайских зенитно-артиллерийских полка сбили еще один самолет гоминьдановцев (В-24).

Безвозвратные потери личного состава группы с февраля по октябрь 1950 г. составили три человека: два офицера (летчики Макеев и Простеряков) и один рядовой.

За отличное выполнение задания руководство НОАК объявило благодарность личному составу группы советских войск. Все военнослужащие были награждены китайской медалью «За оборону Шанхая». Указом Президиума Верховного Совета СССР от 15 декабря 1950 г. (без публикации в печати) за отличное выполнение своего служебного долга орденом Ленина были награждены капитан Н. Гужев, старшие лейтенанты С. Володкин и П. Душин, майор Ю. Колесников и капитан И. Шинкаренко. Ордена Красного Знамени были удостоены старший лейтенант Н. Абрамович, генерал-лейтенант П. Батицкий, полковник Б. Высоцкий, старший лейтенант В. Люфарь, лейтенант С. Попов, генерал-лейтенант авиации С. Слюсарев, старший лейтенант В. Сидоров, полковники С. Спиридонов и М. Якушин.