1943年11月3日，中美空軍混合大隊正式宣告成立，并進駐桂林基地，開始作戰。這支混合大隊是6月由中美雙方各選派人數對等的3個飛行大隊組成。由美國第十四航空隊司令兼蔣介石空軍參謀長陳納德任隊長，徐煥升任副隊長。1943年3月10日，美國陸軍航空隊將駐華特譴隊編為美國陸軍第十四航空隊，陳納德晉升少將司令。陳納德上任后，強烈要求羅斯福總統加強駐華空軍力量，奪回中國戰場的制空權，并伺機攻擊日本本土。他在作戰計劃和指揮權等問題上與美軍中國戰區參謀長史迪威將軍發生沖突。蔣介石對史迪威也多有不滿，因此陳納德得到蔣的支持。為使陳納德脫離史迪威的指揮，蔣介石于7月12日致電羅斯福，要求將陳納德提升為中國戰區空軍參謀長。羅斯福采取了折中的辦法，同意讓陳納德擔任中國空軍（而不是中國戰區）參謀長。
10月，中國空軍第一、第三、第五大隊與美國空軍正式編組混合大隊。該隊正式成立后，與中國空軍和美國第十四航空隊協同作戰，集中襲擊漢口、越南、廣州、香港、臺灣、新德、岳陽等地日軍空軍基地，轟炸掃射平漢、粵漢、津浦、隴海、同浦沿線的日軍車輛及停泊在長江與沿海的船只，破壞日軍運輸線，并逐步取得華南、華中地區的制空權。1943年11月25日，陳納德指揮美空軍機隊遠征日軍在臺灣的機場，擊落日戰斗機15架，并把機場上的42架日機全部摧毀。