年6月25日，朝鲜战争爆发，人民军很快击溃了南朝鲜军队，并于30日占领汉城。但是美国人的反应很迅速，美军在战争爆发两天后便开始对南朝鲜提供海军和空中援助，并且很快打着联合国的旗号实现了全面武装干涉。
美军大举干涉朝鲜内政，打乱了朝鲜半岛的统一进程，也使朝鲜人民军遭受到了前所未有的压力。为了支援朝鲜人民军，维护朝鲜半岛稳定，年7月初，中国政府将东北军区部队中的多名朝鲜籍干部返回朝鲜，还广泛动员朝鲜籍医护人员，司机，工程兵回国服务，中国还同意苏联方面通过长春铁路和中国领空向朝鲜运送物资。
为了以防不测，年7月13日，东北边防军开始组建，四野13兵团，三野九兵团，一野19兵团纷纷编入东北边防军，并在各地区集结待命，到年9月初，东北边防军的总兵力增加到了70万人的规模，武器装备也得到了加强。
年9月15日，美军在仁川登陆，朝鲜局势立刻发生了严重变化，以美军为首的联合国军又很快突破三八线，向中朝边境挺进。紧急之下，朝鲜向苏联请求援助，斯大林让金日成去找中国帮忙。中国当时虽然已经做好了出兵朝鲜的准备，但是武器装备很差，缺少火炮，没有坦克，也没有执行掩护任务的空军部队。
年10月，在志愿军即将入朝参战的时候，周总理多次出访苏联，告诉了斯大林中国准备援朝的决心，并请求苏联按时出动空军，掩护中国军队作战。但是苏联还心存顾忌，表示苏联空军并没有准备好，而且就算苏联空军出动，也只能到鸭绿江边，不能配合志愿军作战。
现代化战争中，没有强大的空军支援，是很难打胜的。朝鲜战争爆发的时候，美军就迅速出动了44个飞行中队共架飞机。到年10月底，美国空军在朝鲜战争中投入的兵力已经增加到了余架作战飞机。到年7月，投入朝鲜的美国空军有多架各型飞机，其中包括当时世界上最先进的F86型喷气式战斗机还有载弹量庞大的B-26，B-29轰炸机，到战争后期，美军在朝鲜半岛的飞机达到了多架。
而抗美援朝战争刚开始的时候，中国能作战的飞机只有一个空军第四混成旅，这是年2月，国民党军对上海进行大轰炸后，苏联一个混合防空集团军来上海驻防时，帮忙训练的部队。而就这支部队，飞行员的飞行时间也不过小时，根本就无法和当时世界上的第一空军强国美国相比。
不过为了保家卫国，为了支援处于危难之际的朝鲜人民，志愿军还是在没有苏联空军掩护的情况下入朝了。入朝之后，仅仅两个多月的时间，志愿军就打了三次大的战役，将以美军为首的联合国军一举赶到了三八线以南地区，不仅收复了平壤，还一度攻占了汉城。
志愿军在前线的卓越表现让苏联人打消了疑虑，开始加大对中国的援助力度，并派飞机到东北，支援志愿军作战。年11月3日，部署在东北的苏军第一百五十一歼击机航空兵师扩编为两个师，11月28日之前，苏军新组建的4个歼击航空兵师完成在沈阳的集结并于12月15日之前进入战备状态。
年11月30日，苏军从各大军区调集的10个坦克团到达沈阳，开始将坦克移交给中国新组建的坦克部队，并对中国的坦克部队进行手把手的训练。
苏军的动作之所以这么快，是因为他们早就做好了准备，早在年10月14日，也就是志愿军入朝参战之前，斯大林就下令苏联空军相继组建了第，第17，第，第20歼击航空兵师，准备前往中国。
10月24日，也就是志愿军入朝后第一次战役打响的前一天，苏军各航空兵师和坦克团的组建工作就已经完成了，并陆续开始按计划发放工作。不过斯大林对中国军队不放心，他一直不给空军部队下达作战命令，就是等到中国军队真正投入战斗，并且要看看中国军队能不能顶得住美军的进攻，再视情况进行支援。
苏联空军在投入作战之前，莫斯科方面又对军队做出了很多的限制，比如严禁任何飞机从苏联领土直接起飞投入作战，所有进入中国和朝鲜的苏联飞机必须消除一切自身的标志，全部涂抹上中国飞机的标志或者是朝鲜飞机的标志，所有的飞行员都要穿上志愿军空军的军装或者是朝鲜人民空军的军装，并写下保证书，宣誓绝对不透漏他们到朝鲜打过仗。
更为重要的是，就是绝对不能允许有苏联飞行员被俘，所有的苏军飞机都严格禁止在联合国军控制区和靠近前线的上空飞机，不能超过北纬三十九度线，也不能在黄海地区作战，因为当时中国的海军力量不强。
在做了大量的准备工作后，年11月1日，苏联空军首次在鸭绿江上空投入战斗，这一天，多架米格15战斗机从沈阳和鞍山的机场起飞，在安东到新义州的上空击落了两架美军F-82战机，高射炮部队也打下了两架美军飞机，苏联空军没有任何损失，首战告捷。
从11月1日到11月12日，苏联击落美军飞机21架，其中包括两架B-29战略轰炸机。之后志愿军在第二次战役，第三次战役的空前战果，更加加大了苏联援助的力度，到年12月底，先后有12个苏联航空兵师到中国进行布防和轮战。
苏联空军和美国空军还进行了多次大规模的空战，年初，年4月12日，美国空军出动架飞机企图轰炸鸭绿江大桥，其中B-29轰炸机72架、F-80和F-84战斗机48架、F-86战斗机32架。苏联空军第歼击航空兵师全部投入战斗，共出动歼击机60架，空战持续了40分钟，苏军拼死一战，以少胜多、以弱胜强，共击落美机14架，其中B-29轰炸机10架、F-80战斗机4架，从而彻底粉碎了美军企图炸毁鸭绿江大桥的战略图谋。
参加朝鲜战争的美军飞行员大都参加过二战，有0小时的飞行经验，战斗经验丰富，但是参加抗美援朝战争的苏军飞行员也同样参加过二战，有很多飞行员都是苏军的王牌飞行员，实力同样不可小觑。苏军王牌飞行员佩佩利亚耶夫上校在朝鲜空战中创下了一人击落美机23架的最高纪录。
整个抗美援朝战争期间，苏联空军先后有7.2万人轮番参战，空战达到次，击毁敌机架，但是苏联空军也付出了沉重的损失，架被击毁，名飞行员牺牲。
对于苏联空军的参战，其实美国人也心知肚明，美军飞行员很早就清楚了他们的对手是苏联人，因为他们不仅在空中看到了欧洲人的面孔，还在无线电通话中听到了俄语。不过这一情况上报给美军当局后，美军当局立刻封锁了消息，以免刺激舆论，导致战争规模扩大。
