1951年10月20日，空4师奉命回沈阳修整。同一天，空3师50名飞行员在代师长袁彬、政治委员高厚良的率领下，驾驶50架米格15型歼击机开赴安东前线，担任掩护泰川一带新机场和平壤至安东一线交通的任务。
他们学习了空4师的作战经验，研究了美机活动的特点，开始与美空军小机群空战5次，击落击伤美机8架，而自己仅轻伤一架。
从11月16日起，空3师开始与美空军大机群作战。
就在这一时期，空3师第9团第1飞行大队在大队长王海的率领下，英勇善战，出色地完成了历次作战任务，打出了士气，打出了威风，成就了闻名于世的王海飞行大队。
11月18日，下午两点。
美空军出动共9批184架飞机，对清川、安州一带的铁路目标进行轰炸扫射，志愿军空军雷达发现后，指挥所即命空3师第9团副团长林虎率16架米格15起飞迎战……
当飞至肃川上空时，发现美国空军F84战斗轰炸机20余架，沿西海岸北飞。林虎乘美机不备，率领编队以突然猛烈的动作，从8，000米高度俯冲下来，一举冲乱了美机队形，造成各个击破的有利态势。
正在此时，第1大队飞行大队长王海发现左前方低空有60多架F84型战斗机，正对清川江大桥实施轰炸，于是，他率领本队6架战机急速从高度6，000米降到1，500米，直插美军机群，猛烈开火。
美机虽然数量上占绝对优势，但因猝不及防，仓促应战，被王海大队的6架战斗机打得晕头转向，乱了阵脚。不过，美国空军毕竟作战经验丰富，很快就从慌乱中清醒过来，采取了一种新战术：8架飞机首尾相接，连成一个大圆圈。若进攻其中任何一架，后面一架美机就会咬住你的尾巴。
王海迅速地思考着对付的手段，并果断地下达了命令：“爬占高位！”米格机的垂直机动性能极好，很快直升上高空，F84望尘莫及。
“攻击！”王海一声令下，6架米格机又像凶猛的猎鹰般俯冲下来，扑向敌人摆开的“罗圈阵”，然后再拉上去，再冲下来……经过上下反复几次冲击，美机的阵形又被打乱了。
王海命令1中队、2中队攻击，3中队掩护。随着王海的命令，米格飞机像流星似的在美机前后左右穿飞。王海抓住战机，瞄准美机刚要开火，另一架美机却暗暗对准了王海座机。僚机焦景文瞄准这架准备偷袭的美机，按下炮钮，3门机炮喷出道道白光，一发炮弹击中了敌机的肚子，敌机在空中四分五裂。
与此同时，王海一炮打掉了前面的美机，并发现一架美机正要向焦景文的座机发起攻击，便迅速瞄准美机开炮射击，击中美机油箱。中炮的美机机身喷出熊熊大火，翘着尾巴，歪着身子，一头栽了下去。
这时，4号机孙生禄被8架美机困在了中间，他毫无惧色，从容不迫地与美机周旋……把美机的队形搅得乱七八糟。当一架美机从他的侧后冲来时，孙生禄利用敌机冲击的速度，向上来个急转，一口咬住了美机的尾巴。美机慌了神，企图逃窜。
孙生禄加大油门，在后面紧追不舍，在300米的距离上按下炮钮，三炮齐射，美机身后拖着一道黑烟，一头栽进了清川江。
美空军被打懵了，一时摸不清对手究竟有多少架飞机，一个个四下逃散。王海考虑到敌众我寡，而且炮弹消耗殆尽，一旦对方觉察到我方只有6架飞机，回过头来包抄，很可能会吃亏的。于是，他及时下达了“集合返航”的口令，6架飞机编着整齐的队形返回了基地。
这一仗，第39团共击落美机6架，而王海的第1大队更是战胜了10倍于己的敌人，取得了5比0的辉煌战绩。
从1951年10月21日至1952年1月14日，在86天的参战期间，全师总共出动飞机2，138架次，进行大小战斗21次，共击落击伤美机64架，被美方击落击伤23架。其中第9团第一大队击落击伤美机15架，在全师8名个人战绩突出的飞行员当中，他们占了3名：王海击落击伤美机5架，他的僚机焦景文击落击伤美机4架，飞行员刘德林击落美机3架。
1952年1月14日，王海所在的空3师完成了第一轮实战锻炼任务，奉命返回二线休整。
5月1日，王海所在的师再度开赴前线，参加第二轮作战。
此时，美空军的活动规律、战术手段都有了变化，武器装备也有了改善，并且大量换装了性能较好的F86和F86E战斗机。
一开始，由于部分人员对美空军的变化认识不足，对自己估计过高，没有适时采取有效对策，曾一度出现被动失利的局面。
一次，指挥所命令王海所在的团起飞8架飞机，带领某团作战，由于搜索警戒不严，在飞往战区途中，于顺安上空突然与美空军F86战斗机相遇，在未投掉副油箱的情况下遭到偷袭，被击落2架、击伤1架。
5月15日上午，该团空战后返航着陆时，又被对方击落3架，牺牲飞行员2名……重伤1名。
沉痛的教训引起部队上下高度重视，从师、团领导到每个飞行员都从敌情观念。
战术思想、指挥协同、空中动作等方面做了认真检查，吸取了麻痹大意、警戒不严、战术不灵活、没有做到敌变我变的教训，针对美机的活动规律和战术特点，研究了对策。
1952年11月，上级下达了新的任职命令，提升王海为团长。当年他26岁，是人民空军中最年轻的飞行团长之一。
1952年12月3日，下午2点50分。
王海大队正在进餐，突然接到上级下达的战斗命令：72架F86掩护56架F80战斗轰炸机正在平壤、永柔地区进行扫射轰炸，要求立即进行还击。飞行员们放下碗筷，匆匆冲进飞机座舱。
15时05分，12架米格15呼啸着冲向蓝天。一路上，编队实行无线电静默，直扑清川江而去。
当他们飞至清川江口上空时，迎面飞来了4架敌机。会不会是“鱼饵”呢？王海没有立即行动。根据敌机出动的规律，王海断定这里决不止4架。
他转念又一想：敌机副油箱没投，可见他们没瞧见我们，那就先打他个猝不及防……把他们赶走。
他决定咬一下这“饵”。
王海率机突然扑向4架敌机，美机慌忙抛下副油箱，增速逃逸。
王海没有追击，他调整好队形，迅速占据有利高度。
果然，4架敌机刚刚逃去，就有40多架敌机向北压来。
见敌机已完全暴露在面前，王海下达了攻击命令。
12架战机呼啸着冲向敌机群，顷刻间，敌机群被突如其来的攻击冲得四散开去，有的拼命往下滑，有的掉过头就往回溜，地面的无线电监听清楚地听到了美军飞行员混乱的无线电呼叫。
王海指挥着飞行员迅速采取由上到下、逐层攻击的办法，向下面的美机展开迅猛攻击，整个战局被王海大队牢牢控制着。
没多大工夫，飞行员张守兰首开纪录。他一通炮火击中1架敌机的油箱，敌机顿时冒出浓烟烈火，一头栽到海里。
“单机注意，单机注意，后面有狐狸！”耳机中传来地面指挥员急促的声音。
王海急忙四下观察，只见前面低空里有2道黑色的烟带。他从高空向低空直冲下去……大约离前面的飞机2，000米远时才看清那是1架返航的友机，后面2架敌机在玩命地追赶。
王海一加油门奋起直追，同时大声喊道：“前面的单机是谁，赶快作反转脱离。”
耳机中传来焦景文的声音：“102，后面来了4只小狼，赶快开炮，把前面的小狼赶跑！”
“明白！明白！”
王海立即按动炮钮。敌机见遭到攻击，拐弯就逃，王海立即向左压坡度，斜刺里直插过去，炮口里冒出一串串火舌。只见1架敌机摇晃着朝下栽去。
“102，小狼从后面攻击，注意！”焦景文再次急促地喊到。
王海回头一看，果然有几架敌机从后面靠了上来。他决定和僚机分头脱离，互相掩护。
“103，扩大间隔！”王海发令。
“明白，明白！”焦景文回答。
为了给长机创造更多的攻击机会，焦景文决定把敌机都吸引到自己这边来。他急蹬右舵，向东北方向拐去，与长机分成两叉。4架敌机被引到了他的身后。
眼看长机已经没有危险，焦景文正想摆脱敌机，突然嘣的一声，飞机猛然一震，他顿时觉得眼睛发花，脑袋发晕，一股冷风吹进座舱，像无数针尖刺向他的脸颊……耳机里什么也听不见了。
焦景文定了定神，发现座舱盖已被掀掉了一半，只剩下一些锯齿般的碎玻璃片。
他试了试操纵杆，还能操纵，便驾机照直前飞。
2架敌机在后面紧追不舍。焦景文左拐右滑，一连躲过敌人几次猛烈的攻击。忽然……敌机停止射击，1架向后转朝南飞去，另1架直冲到他的近旁。原来敌机没有炮弹了，而焦景文的炮弹也早打光了。
又飞了一段路程，可那架敌机还是跟着不放，意图逼迫焦景文撞山或跳伞。焦景文决意和敌机同归于尽，于是侧转翅膀迎头向敌机撞去。
敌飞行员被这突如其来的壮举吓傻了，掉头就跑。焦景文拉平飞机，向机场飞去……
随后，王海指挥大队安全撤出战斗。事后得知，与他们作战的，是美空军王牌飞行队——二战中声名赫赫的51大队。
在12月3日下午这次战斗中，志愿军空军共击落F86飞机9架，击伤3架，逼敌坠海1架。
在激烈的空战中，我方也付出了代价：被击落2架，击伤3架。其中包括曾击落击伤7架敌机的一级战斗英雄孙生禄。
在抗美援朝战争中，第1大队参加空战数十次，共击落击伤敌机29架，其中王海一人击落击伤敌机9架，创志愿军空军大队歼敌的最高纪录，他也因此荣获朝鲜民主主义人民共和国一级、二级国旗勋章，二级自由独立勋章、军功章。志愿军领导机关为王海记特等功、一等功，授予他“中国人民志愿军一级战斗英雄”称号，第1大队被命名为“王海大队”。