巴大规模空袭印空军基地的第二天，也就是9月7日，印空军进行了报复性袭击，目标是巴基斯坦萨果达空军基地和巴格坦瓦拉机场。
9月7日凌晨，印空军的6架“神秘”式Ⅳ型战机低空飞行，以躲避巴方雷达。在到达目标区前5分钟，巴基斯坦雷达发现了他们。
萨果达基地响起空袭警报。“神秘”式战斗机立即发起攻击，他们投下了炸弹并发射火箭弹，许多停放在地面的F86和F104被命中，其中1架F104发生剧烈爆炸。
轰炸完毕，6架“神秘”式战机返航。但另外一架“神秘”式战机独自出现在基地上空，因为起飞前有两架飞机出了故障，后备飞行员德瓦雅少校临时驾机起飞，没能跟上编队，一直跟在后面。
当这架飞机到达基地时，印军飞机已经离开，而巴军的一架F104携带着2枚响尾蛇空对空导弹正在空中游弋。
F104发现了这个掉队者，迎面冲了过去。
“神秘”式战机机动性比F104差，加上带着炸弹，进行空中格斗很吃亏，还有一个麻烦是他们远程奔袭，已达作战半径的极限，连简单的规避动作都会消耗掉宝贵的燃料。这架“神秘”式战机即便能在空中打赢F104，也没有燃料飞过边境。因此，这些飞机出发时就被告诫不要和巴空军纠缠，第一要务就是保护飞机和自己。
但是，德瓦雅少校选择了战斗，F104占据了机尾后攻击位置，发射了两枚响尾蛇导弹，都被“神秘”式战机闪避成功。F104的两枚响尾蛇导弹打光了，又用机炮进行了射击。
一发炮弹击中了“神秘”式战机。F104感觉任务完成得还算顺利，以为这架“神秘”式飞机必定会坠落下去，便掉转机头，看看还有没有其他印军飞机。
不料，这架被击中的“神秘”式飞机没有受到致命伤，还能够飞行。德瓦雅少校掉过头来追击F104.
F104完全没有料到这种情况，很快就被锁定。一发炮弹击中了它，F104的飞行员在弹出机舱时还有些纳闷：这是哪里冒出来的飞机？
德瓦雅少校和他的“神秘”式战机没有返回印度的空军基地，他的下落成为一个谜。一般认为他的飞机失去控制后坠毁，由于弹射高度过低，他本人也阵亡了。
德瓦雅被列入失踪人员名单，按照惯例，1966年，印度宣布他已阵亡，1988年4月……他被追授勋章。
袭击巴格坦瓦拉机场的有8架“神秘”式战斗机，这些飞机到达机场上空时，发现巴军的F86“军刀”机正准备起飞，他们猛扑下去，用机枪和火箭弹扫射，1架“军刀”机被摧毁，另1架被击伤。当巴军战斗机赶来时，“神秘”式机群已经跑掉了。
事情还没有结束，印度空军组织了对萨果达空军基地的第二轮袭击。
驻萨果达机场的第11“军刀”式飞机中队的中队长穆哈默德·阿拉姆是担负空中掩护的飞行员之一。在早先的“神秘”式Ⅳ型飞机攻击的几分钟之内，巴基斯坦的地面引导站提醒阿拉姆中队长注意有6架“猎人”式飞机正接近机场。在一场不到一分钟的空战中，阿拉姆一人单枪匹马击落了4架“猎人”式飞机。
在《空军热心家》杂志上，他撰文写道：
我看见4架“猎人”式飞机正在俯冲攻击我们的机场。因此我投掉副油箱，穿过己方的高炮火力，向敌人俯冲追击。几乎就在同一时刻，我发现我后面大约1，000英尺（305米）处还有两架“猎人”式飞机，因此我暂不去追赶前面的4架敌机，而将飞机拉起，去追击后面的两架。前面的“猎人”式飞机突然停止了试图对萨果达机场的攻击，后面的两架飞机转向了我。此时我飞的速度比对方快得多——我必须以每小时约500海里的速度飞行（925公里/小时）为了避免超越他们，我将飞机拉起，当他们朝印度方向返航时，我从反方向接近……我捕获了最后一架飞机，从后面进行俯冲，俯冲过程中我把高度降得很低。“猎人”式飞机比“军刀”式飞得快，每小时大约只快50海里（92公里/小时）但其加速性能好得多，因而能迅速拉开。鉴于我是在俯冲，我仍然飞得比我的对手快，而当他飞出航炮射程时，我发射了两枚GAR8（AIM9B）“响尾蛇”导弹中的第一枚……由于我们飞得太低，我看到导弹打到地上，没有能够命中目标。
萨果达东部地区有许多高压线，其中一些离地面只有100～150英尺（30～45米）
当我看到两架“猎人”式为避开一根电缆拉起时，我发射了第二枚导弹。导弹在我前面闪电般地飞出去，但我没见其引爆。我仍记得当时我要做的下一件事情就是冲到其中一架的前面去，当我回头看时，发现对方的座舱盖没有了，机内的飞行员也不见了。显然他已将飞机拉起跳伞了，就在这时我看到飞行员正乘降落伞下降……我已经看不到另外五架“猎人”式飞机了，但我立即想到他们可能减速了……我还剩下许多油，所以我准备以50～60英里的速度差追上他们。
我刚好飞越杰纳布河，这时我的僚机呼叫发现目标。我也同时发现了他们，五架飞机正以十分整齐的战斗队形飞行。他们的飞行高度大约100～200英尺（30～60米）时速约480海里（890公里）正当他们进入我的机炮有效射程之内时，他们发现了我，全都向一个方向脱逃、爬高，然后向左急转弯，变成了一个紧密的纵队队形。当然这是他们的一大错误。如果敌机向你冲来，意思是说敌人战斗机接近于你的距离还不到3，000英尺（915米）时，你就要通报机群立即退出战斗。
这是在慌乱之中以飞机的性能极限做的一种机动动作，分散编队，绕到对手的后面占据有利地位，使自己免受攻击。然而，印度空军小队没有一个向另一方向脱离，夹击我们的进击。他们简直全部呆在我们的前方不动。
一切都发生得如此之快。我们全都在进行急转弯，拉大于5的过载，或正好处在“军刀”式飞机非常精确的雷达测距射击瞄准具的极限上。我想我们用不着完成270多度的转弯（每秒转弯12度左右）就可将4架“猎人”式飞机全部击落。在每一种情况下，我的眼光都不离开“猎人”式座舱盖上的反射点，实际上是进行提前角的修正。
成为我这次出击的第五个攻击目标开始喷出烟雾，接着在约1，000英尺（305米）
处翻了个底朝天。我想他正在作画大圈的横滚，如果前面的人知道他在干什么，这对追击者来说是低空飞行十分危险的机动动作。我几乎是在翻转飞行，我立刻意识到我可能追不上他了，于是我改为倾斜飞行，并向下压机头。我再次开炮是在很近的距离上，即约600英尺（180米）这一次敌机在我前面爆炸了。四架飞机的飞行员没有一人跳伞，全部被击毙。
和阿拉姆一起飞行的飞行员也目睹了这场壮观战斗。阿拉姆是一位经验非常丰富的飞行员，飞“军刀”式飞机在400小时以上，在与皇家空军共同执行任务时也飞过“猎人”式飞机，因此他了解对手的实力和弱点。
印度空军对萨果达基地的第二轮空袭没有成功，又进行了第三轮空袭，6架“神秘”式战机呼啸着飞临基地上空，此时天空中没有巴军的巡逻机，于是他们对机场进行了轮番攻击，巴军基地的油料库被击中，机场燃起了熊熊大火，还有7架巴军飞机在地面被摧毁。
这天下午，印度空军对萨果达基地进行了最后一次空袭，遭到了巴“军刀”机的拦截，一架“神秘”式战机被响尾蛇导弹击落。
在9月7日对巴空军基地的报复性袭击中，印度空军共出动了33架次飞机，被击落5架，5名飞行员失踪。空袭萨果达基地取得了不小的战果，印度空军在当时公布的战果是，巴军15架飞机在地面被摧毁，其中3架F104、2架C130和6架F86“军刀”。
印度空军在9月7日损失了6架飞机，其中5架都是在攻击萨果达的行动中损失的，还有一架是在攻击巴军雷达站时失控坠毁。加上在战斗中被巴军战斗机击伤的，战损率已经到了印度空军无法承受的地步。从此，印空军战机再也不敢轻易上天……
巴空军在夺取制空权的同时，还为地面部队提供了火力支援，初步扭转了战局。
由于巴空军作战有功，9月7日总统阿尤布·汗通令嘉奖空军，并将这一天定为巴基斯坦空军节。
1965年9月7日印度空军的空袭行动结束后，因战损率过高，不再轻易和巴军发生大规模战斗。
9月22日印度接受了联合国安理会提出的停火建议，次日，巴基斯坦也采取了同一行动。
1966年1月4日至9日，在苏联政府的斡旋下，印巴两国同意撤退到1965年8月5日前所在地区。
在这场不宣而战的战争结束后，巴基斯坦宣称击毙和俘获印军8，200人，击毁飞机113架，俘获和摧毁坦克500辆。印度报道击毙和俘获巴军5，529人，摧毁敌机73架……坦克471辆。
在20多天的激烈厮杀中，印度方面承认19名飞行员阵亡，21人在空袭中丧生，7人被俘。巴方承认10名飞行员和3名领航员阵亡，另有4人被俘。
印巴双方取得的实际战果和遭受的损失无疑远不及公布的数字。印度公布损失的飞机总数为33架，巴基斯坦只承认损失19架，一方公布的数字只是对方公布数字的四分之一左右。
从朝鲜战争开始，世界空军专家就预言空战的未来属于空对空导弹和拦截机，战斗机以及空中格斗技术将退居次要地位，机炮的时代将成为过去。但1965年印巴大空战却恰恰支持了与此相反的理论：战机对机炮的依赖胜于导弹，飞机机动性……飞行员的技能比过去更加重要。空战几乎全部发生在低空而非高空。
巴基斯坦空军不仅使数量占优的印度空军受到痛击，更在打击地面目标的作战中战绩卓著。据战后统计，印军被毁的坦克90%以上是由巴空军击毁的。
客观对比当时双方的主力战斗机，“猎人”战斗机与F104基本属于同档次飞机……优于F86“军刀”。印度空军的武器配备无论在质量上还是在数量上都占有优势，但他们作战指挥比较拙劣，飞行员战术意识也差一截，而巴空军飞行员不仅技术精湛，而且有强烈的战斗意识，敢于以少胜多、以劣胜优。这是导致此次战争最终结局的主要原因。