自“卢沟桥事变”后，日军大举入侵中国，全面抗战正式爆发。在与日军的全面作战中，南京政府最感力不从心的恐怕就是空军力量，尽管在地面上南京政府也是一溃千里，但毕竟拥有数百万军队可以应付，而且中国幅员辽阔，有诸如黄河、山川等自然屏障可以依托，另外，日军侵入的越深就越感兵力不足，因此，日本在整个侵华战争中始终无法占领中国全境。但在天空上南京政府几乎毫无还手之力，尽管在南京、武汉相继失守后，蒋介石已经退入中国腹地四川，但日军飞机仍然可以长驱直入进行轰炸。
1936年初，宋美龄担任航空委员会秘书长，当时国民党空军只是刚刚起步，共有9个大队，作战飞机、运输机共约300架，但飞行员却只有30多人。宋美龄担任秘书长之后，她在空军投入了很大的精力，她总是随身携带一个笔记本，把空军急需要解决的问题分为轻重缓急一一列入计划，然后逐项一一解决。在她的努力下，航空委员会筹集了近2000万美元，从美国购买了一批性能良好的飞机。为了培养飞行员，她又建立了航校，并从美国聘请了美国航空飞行员罗伊·霍伯鲁克等人为顾问。
通过罗伊·霍伯鲁克，宋美龄又得到了一位很不错的空军将领，他就是陈纳德。
克莱尔·李·陈纳德在1937年以美国志愿人员的身份来到中国，但一开始，宋美龄领导的航空委员会与他只是签订了为期3个月的合同，他的主要工作也只是到中国调查中国空军当时的状况，以便整顿中国空军。他的军衔是上校，月薪1000美元，其他开支实报。其实，陈纳德当时对参与中国空军建设并没有多大兴趣，他更像是一个雇佣兵，或者仅仅是一个谋取一份不错差事的空军顾问，所以他一开始只打算在中国呆上三个月，如同度假一般，但这个美国人却突然之间改变了主意，而由此成为中国在抗战中最著名的美国志愿援华空军将领，那个改变他的原因完全与战争无关，而与玫瑰相映成辉——那就是好莱坞式的一见钟情。1937年6月3日，罗伊·霍尔布鲁克这位陈纳德与中国航空委员会之间的中间人带领着陈纳德来到上海租界一家会馆，当陈纳德看见一个时髦女人轻快地跑进来的时候，这个美国人显然没有认为这个女人就是中国最重要的女人，而是把她当成了霍尔布鲁克的某个情人，因而继续保持美国佬的傲慢，坐在沙发里没有动，直到霍尔布鲁克推了他一下，他才反应过来。当天晚上，陈纳德在日记中写道：“蒋介石夫人阁下见了我，以后我要称呼她为我的‘女王’。”陈纳德后来回忆道：“一个炎热的午后，罗伊·霍布鲁克来找我，把我带到法租界的一所大厦内，去见我的新的雇佣者——蒋夫人。接见的人说蒋夫人已出去了，于是便邀请我们到一间幽静凉爽的内室中去等待她回来。忽然之间，一个穿着流行的巴黎式长袍的年轻女子轻步跑了进来，这是一个洋溢着热情与活力的女子，照我的推测，那是罗伊的一位年轻朋友吧，便仍安坐不动，可是，罗伊把我推了一把，随即向她说道‘夫人，我可以介绍陈纳德上校给你吗？’原来这比我想象要年轻二十岁的女人就是蒋夫人！她讲英语，带着美国南方腔。这是一次我难以忘怀的会见。时至今日，我仍然感到有些迷惑。”——由这次会见开始，这位美国上校的后半生几乎都是在为蒋介石夫妇卖命，或者直截了当地说是在为蒋夫人卖命。陈纳德随后在日记中写道：“她将永远是我的女王。”
宋美龄与陈纳德的会谈进行的颇为顺利，陈纳德很了解宋美龄当时迫切的心情，也如实地向宋美龄提出了他的一些看法和建议，而宋美龄显然也十分欣赏眼前这个美国空军上校，她随后就正式任命陈纳德为航空委员会顾问，并让他从南京开始视察中国空军的设施。
陈纳德后来还写道：“从此以后，我便随着她一道工作，经过了那悠长的惨淡的抗战岁月，其间曾有多少次失败，及至现在抗战胜利，由于和平尚未完成，只令人感到更加痛苦与失望。由于与她共事多年的经验，使我相信，她是世界上最完美杰出和有决断的女人之一。她虽然仪态万方，具有十足的女性美，而在那战争爆发的沉闷的日子里，她却以全力从事工作。她担负起沉重的责任，对于当时空军所有的麻烦问题，沉着应付，她希望空军能赶快成立起来，成为一个真正能有所行动的中国空军。”
然而，显然宋美龄这支玫瑰并不是那么容易摘，宋美龄的另一个莫逆之交端纳告诉了他应该注意哪些刺——在与宋美龄会见的次日，宋美龄就将端纳介绍给了陈纳德，显然，宋美龄希望端纳告诉这个初来乍到的傻小子应该怎么在中国的政治丛林中生活下去。端纳对陈纳德说：“委员长是权欲熏心的，必要时，他会狠心的，可他是一个爱国志士。他愿为中国做任何事，特别是想打赢日本这场仗。你是军人，可以同他像军人一样地交谈。永远跟他说实话，你会干的不错的。至于蒋夫人，尽管她是个妇道人家，却像钢铁一样坚强。她像委员长一样，在政治上很有抱负，权欲极强。打赢战争对她来说是至高无上的事。你只跟委员长和夫人打交道，其他人都是听命于他们的。”
端纳的话显然是金玉良言，陈纳德在此后可以说终生都在遵守这一戒律。
陈纳德先后勘察了南京、南昌和洛阳的空军设施和其他状况，也对中国空军的训练进行了细致的了解，结果让他大为吃惊，他没有想到中国空军的设施和训练竟然如此之差。南京机场实际上就是一片经过简单平整的土地，因而一下雨这里就成了一片泥泞，根本无法起降飞机，首都机场尚且如此，其他机场更不必说。而中国的飞机更是破败不堪，单单就型号和制造国就十分混乱，苏联制造的、美国制造的、日本制造的、意大利制造的等等，最新的算是孔详熙访问意大利时购买的菲亚特公司的教练机，然而这种意大利飞机由于质量相当差而成为最令人头痛的飞机。更令人恼火的是，意大利人在洛阳建立的航空学校所进行的训练比他们的飞机还差劲，在这里毕业的飞行员只会进行起飞和降落，除此之外什么都不会。意大利人在南昌装配厂里生产的菲亚特战斗机在战斗中几乎成了天空的火炬，因为这种飞机设计有缺陷，只要被一颗子弹击中就会起火；而意大利人在中国另外一条生产线制造的萨沃亚轰炸机却根本不具有轰炸功能，因而只能充当运输机使用。
但宋美龄的魅力看来足以克服陈纳德的悲观，他没有跑回美国去，相反，在抗战正式爆发后，他立即致电蒋介石，表示愿意以任何身份为中国的抗战效劳，请求立即就拟订合同，他先签署，然后提交航空委员会批准。宋美龄当然答应了他的请求，由此，一支被称为飞虎队的美国志愿空军在中国成立。
1937年，“八一三”事变日军侵占上海，淞沪战役爆发，中国空军此次参与了对日作战。
1937年8月14日，中国空军首次出击，突然袭击了停泊在上海海面上的日本军舰，日本海军第三舰队的旗舰遭到重创，失去作战能力。当天下午，日本18架轰炸机从杭州湾起飞，目的是要袭击中国守军阵地，中国空军第四大队奉命起飞拦截，由于日本轰炸机根本没有想到会遭到中国战斗机的拦截，因此，笨重的轰炸机遭到沉重打击，被击落6架，而中国空军战斗机无一损失。8月15日，宋美龄带着慰问品亲自去南京句密机场庆祝胜利，她建议将8月14日定为中国空军节。蒋介石这一天也在日记中写道：“倭寇空军技术之劣，于此可以寒胆矣！”