Советским налетам на аэродромы Городище, Узин и Фурсы узла Белая Церковь предшествовала весьма тщательная воздушная разведка, для ведения которой привлекались самолеты из полков разных авиадивизий, в том числе из 33-го СБАП, ранее дислоцированного в этом месте. В нанесении главного удара по аэродромному узлу Белая Церковь 26 июля основное участие приняли подразделения из 17-й смешанной и 19-й и 62-й бомбардировочных дивизий. По советским данным, они уничтожили на земле и в воздухе около 50 вражеских самолетов. Собственные потери тоже оказались немалые, поскольку немецкие аэродромы были хорошо прикрыты истребителями и зенитной артиллерией. Пожалуй, меньше всего пострадали в налете бомбардировщики Пе-2 из 19-й БАД. Из 12 «пешек», атаковавших двумя волнами, был подбит всего лишь один самолет. В 62-й БАД предварительную воздушную разведку аэродромов выполнил на Пе-2 заместитель командира дивизии генерал Г.И. Тхор, и он же возглавил первую волну бомбардировщиков своего соединения. Поэтому первый налет 62-й БАД прошел довольно удачно, зато в ходе второго налета из 16 самолетов была потеряна половина. Наиболее тяжелый урон немцы нанесли 227-му ББАП, из состава которого они сбили 4 Су-2 и еще один повредили настолько, что на обратном пути он совершил вынужденную посадку. 5 бомбардировщиков СБ потерял в налетах 224-й СБАП из 17-й САД. Из этой же дивизии в штурмовках участвовали и группы И-153 с бомбами из 20-го и 91-го ИАП. Одну из таких групп возглавлял ст. лейтенант Г.Р. Павлов, который так описал налет своего подразделения:

«…Чуть брезжит рассвет. Над землей курится легкий прозрачный туман, всхолмленный дымными очагами пожаров. Летим на бреющем, едва не цепляясь за верхушки деревьев и крыши домов. Навстречу мелькают черные клочья дыма, разорванного самолетами. В воздухе два изрядно поредевших полка нашей дивизии (91-й и 20-й). Во главе истребителей 91-го полка летит капитан А.А. Корочанцев, нашу эскадрилью ведет Герой Советского Союза капитан В.М. Курочкин. Участник боев в Испании и на Карельском перешейке, он имел огромный боевой опыт, что позволило ему упредить возможное противодействие со стороны врага. Поэтому он и рассредоточил наши силы; моей шестерке «чаек» предназначалось нанести удар по аэродрому, а он, Курочкин, лейтенант Семенов и мл. лейтенант Иванов должны были прикрыть нас от ударов истребителей и обеспечить выполнение боевой задачи. Гитлеровцы, очевидно, предполагали, что командующий авиацией Юго-Западного фронта генерал Ф.А. Астахов предпримет мощные бомбо-штурмовые удары по аэродрому Белая Церковь, где было сосредоточено большое количество их самолетов. Здесь они и организовали сильное прикрытие аэродрома зенитными средствами и патрулирующими истребителями.

При подходе к Белой Церкви Курочкин, как это было предусмотрено заданием, покачал крыльями, увеличил скорость своего самолета и взмыл пологой горкой. Три краснозвездные «чайки», блеснув на солнце, устремились ввысь, где уже патрулировали две группы «мессершмиттов», а я повел свою шестерку к аэродрому. Он был буквально забит самолетами, всюду кишели гитлеровцы, готовясь к вылету.

Мы атаковали с ходу, ударили бомбами, открыли огонь из пулеметов. Над стоянками самолетов взметнулось пламя, огромные клубы дыма потянулись к небу, а вокруг аэродрома заструились огненные трассы «эрликонов» — фашисты решили не выпускать нас из огненного кольца. Пренебрегая плотным огнем зенитчиков, делаем второй заход, третий. Главное — побольше уничтожить вражеских самолетов. Прорываясь сквозь огненную завесу, дерзко атакуют аэродром и лейтенанты Троян, Ремезов. Сверкающие трассы «эрликонов» мечутся над нами, мы резко меняем направление и высоту полета. Долгое время фашистам не удается поймать наши самолеты в прицел. Наконец, не повезло лейтенанту Кочеткову. Его, казалось, неуловимая «чайка» задымила, клюнула носом и, перевернувшись через крыло, врезалась в бензозаправщик.

По данным аэрофотосъемки, за этот вылет нами было уничтожено на аэродроме 6 самолетов врага. Но радость победы омрачилась не только гибелью лейтенанта Кочеткова. С боевого задания не вернулось звено капитана Курочкина. Позже удалось выяснить, что, защищая нашу штурмовую группу от атак вражеских истребителей, они дрались с двенадцатью «мессершмиттами», четырех сбили, но и сами погибли в неравной схватке».

В конце июля наиболее тяжелая ситуация на Юго-Западном фронте сложилась в полосе действий 6-й и 12-й армий, отступающих к Днепру под непрерывными ударами немецких войск. Советская авиация практически не оказывала им никакой помощи, так как аэродромы ее базирования находились довольно далеко от места расположения армий, а, кроме того, советским самолетам приходилось преодолевать заслоны немецких истребителей, чьи базы размещались как раз на их пути.

В результате в небе над 6-й и 12-й армиями самолеты люфтваффе обладали абсолютным господством и постоянными бомбежками и обстрелами препятствовали планомерному отходу советских соединений. 2 августа немецким танковым дивизиям удалось перерезать коммуникации 6-й и 12-й армий, а еще через два дня немцы захватили Кировоград, отрезали отступающие армии от Днепра, а затем полностью окружили их в районе Умани. Командование Юго-Западного фронта лишь на заключительном этапе трагедии попыталось использовать для поддержки армий значительные авиационные силы, но было уже поздно, и, кроме излишних потерь, это ни к чему не привело. Проблемой оказалась также организация взаимодействия с подразделениями ВВС Южного фронта. Для снабжения окруженных армий привлекли бомбардировщики ТБ-3, с помощью которых в ночь с 4 на 5 августа осажденным было доставлено 60 тонн горючего, боеприпасов и медикаментов. Однако этого явно было недостаточно, а последующие ночные вылеты оказались безрезультатными, поскольку в местах выброски грузов транспортные самолеты войск не нашли и возвратились обратно, не выполнив задания. К этому времени немцы смогли в значительной мере ликвидировать уманьский котел, из которого мало кто сумел вырваться. В плен попали и командующие обеих армий — генералы И.Н. Музыченко и П.Г. Понеделин.

На киевском направлении в конце июля и начале августа немцы немного расширили захваченную территорию, но опять были остановлены советскими войсками, усиленными вновь сформированной 37-й армией. ВВС Юго-Западного фронта пополнились несколькими авиационными полками, прибывшими с Южного фронта, а также самолетами, заимствованными из летных школ и училищ. Конечно, такое пополнение не отвечало требованиям ВВС, поэтому большое внимание пришлось уделять восстановлению поврежденных в боях машин. Из «безлошадных» техников и механиков в полках были сформированы специальные ремонтные бригады, а также эвакуационные команды, которые рыскали вблизи линии фронта в поисках пригодных для ремонта самолетов. Сильно поврежденные машины разбирали на запчасти.

Улучшилась тактика действий советской авиации, так как штаб ВВС ЮЗФ наконец наладил обмен боевым опытом между авиационными дивизиями. Для штурмовки наземных целей все чаще стали использовать комбинированные группы, составленные из современных и устаревших самолетов. Защита аэродромов повысилась за счет того, что в дивизиях создали собственные посты ВНОС, которые располагались в 5–7 км от места базирования авиачастей и сообщали по телефону о появлении вражеских самолетов, их курсе и количестве. В некоторых авиаполках по инициативе пилотов вводились и свои новшества. Например, в 28-м ИАП, привлекавшемся для обороны мостов через Днепр, лейтенант П.Н. Вернигор заметил, что экипажи немецких бомбардировщиков сильно нервничают, замечая рядом варианты И-16 с длинными стволами пушек на плоскостях крыла. Чтобы обмануть врага, в полку соответствующим образом доработали и пулеметные И-16, прикрепив к их крыльям макеты пушечных стволов, изготовленные из дерева и покрашенные под металл в черный цвет.

5 августа на Юго-Западный фронт прибыл с Дальнего Востока 55-й ДБАП, оснащенный самолетами СБ. Он разместился на полтавском аэродроме и вошел в состав 18-й дальнебомбардировочной авиадивизии. К боевым действиям бомбардировщики полка приступили 7 августа, совершив в течение дня два налета на немецкие колонны в районе Богуслав, Корсунь-Шевченковский. Оба вылета обошлись без потерь, хотя некоторые самолеты получили повреждения от зенитного огня. Однако уже 9 августа экипажам полка довелось участвовать в тяжелом воздушном бою. Две эскадрильи СБ отправились на задание в сопровождении шестерки И-16. На подходе к целям советскую группу атаковали «мессершмитты», которые связали истребители боем и сбили несколько бомбардировщиков. Г.П. Евдокимов, являвшийся штурманом одного из самолетов СБ, позднее вспоминал: