正月初二（二月二十日），兰州人还沉浸在过年的欢庆中，日机又来了，这次是三十架，分为三批，轮番投弹，仅在贤后街、县门街、南关等处，就投弹百余枚，一声声剧烈的爆炸声，和烟尘冲天的弹着点，让这个春节的兰州一派惨淡。中苏空军迅速起飞，地面炮火也一齐开火。一架日机拖着长长的尾巴跌了下来，又一架日机在空中开花了，兰州市民顾不上危险，跑上大街为空中健儿加油鼓劲。
此役，飞贼们尝到了兰州的铁拳，九架日机报销于兰州上空。
日寇不甘心失败，二月二十二日和二十三日，一连两天，每次出动二十架飞机轰炸兰州。丧心病狂的日机，为了摧毁兰州人的抵抗意志，把平民目标作为攻击重点，先后在中山市场（今兰园）、黄家园、东大街（今张掖路）、学院街（今武都路）、贡元巷、黄河沿岸、南关和东城壕一带，投弹八九十枚，给人民生命财产造成重大损失，死伤一百多人，炸毁房屋一千多间，尤为可惜的是，千佛阁所藏六千三百五十八卷《大藏经》全部被毁，一代大德众诚和尚死于非命。中苏空军同仇敌忾，与敌机展开了激烈空战，那两天的兰州上空，敌我飞机搅在一起，捉对厮杀，炮火声响彻长空，六架日机为其疯狂葬身兰州天空。
日机受到了严惩，正面战场和敌后战场屡遭重创，兰州的天空清静了半年。十一月二十七日，兰州人的平安梦又一次被击碎。在下午二时许，兰州防空部门已获悉日机轰炸消息，市民已做好防空袭准备。傍晚，敌机果然来了，这次是六十二架，分做六批，乘夜空袭兰州。这次的轰炸重点是平民区和铁桥。东大街、东关（今庆阳路）、山字石皖江会馆、黄河北岸市第二医院受到破坏，炸毁民房六七百间，炸死炸伤数十人。所幸的是，铁桥只损毁桥面栏杆一截，有两颗炸弹分别落在了桥的两侧数十米外。
这次是夜间，除高炮部队予以还击外，我方战机未能出战。
占了点便宜的日机又来了，这次他们耍了一个花招。十二月一日，先有三架日机，侵入兰州以东空域，转了一圈，没有遇到拦截，也未投弹，却突然折回了。过了一会，十二架日机却从西南方窜入市区，想先麻痹兰州再来个突然袭击，岂料中苏空军正等他们呢。日机一露头，我方战机也升空了，双方打得难解难分，日机无法从容投弹，各在东郊机场和西固机场投弹数枚，落荒而逃。来时十二架，去时十一架。
轰炸在升级，日机不达目的不罢休。十二月二十六日，日机一百零五架分五批对兰州狂轰滥炸。第一批两架，于八时五十分侵入兰州上空，绕城一周，试探一番飞去。半小时后，第二批来了，达二十七架，从城西永登方向飞来，轰炸了东郊机场。五分钟后，三十六架飞机侵入市区，到处投弹。是时候了，中苏空军起飞迎敌，双方展开空中格斗，日机不支，狼狈逃走。又过了半个多小时，市民以为日机今夜不会再来了，但警报没有解除，只好在防空设施里等着，这时，三十六架敌机一齐侵入市区，在不分点的爆炸声中，火光映红了整个天空。快近子夜了，人们的承受力已达极限，突然，又一批日机飞来，示威似的，盘旋一会离去。这一次，贤后街、鼓楼南（今陇西路）、安定门外、举院（今兰大二医院）、小西湖、白塔山、东郊机场、西固机场等地遭敌轰炸，弹着点达三百多处。在空战中，击落日机三架，苏军飞行员古力芝座机被敌击中，坠落于五里铺，壮烈牺牲。
久战不下，日军兽性大发。仅过了半天，二十七日六时四十五分，日机九十八架分四批，对兰州狂轰滥炸，投弹三百五十枚；过了一天，日机一百一十二架分六批再次袭兰。
连续三日大轰炸，日机共投弹二千枚以上，其中有很多是燃烧弹。空袭过后的兰州到处残垣断壁，灰烬遍地。两万多间房屋化为废墟，死伤二百六十多人，公私财产损失不可胜计，时值隆冬，成千上万的市民无家可归，在凛冽寒风中瑟缩，冻馁而亡者达三四百众。
但日寇的暴行并没有使兰州人屈服，掩埋了同胞的尸体，修复了倒塌的房屋，擦干了身上的血迹，进一步完善了防空设施，军民同心，决心严惩入侵者。而这时，中国的抗战事业也到了最困难的时期，国民党二号人物汪精卫投敌，敌占区伪化日益严重，正面战场敌后战场都面临着空前巨大的压力，而日军为了尽快结束大陆战事南下南洋，也以百倍的疯狂向各地进攻。民国三十年（公元1941年）五月二十一日，日机二十七架入侵兰州上空，中苏空军严阵以待，日机一来，几十架战机升空，奋勇冲入敌阵，日机队形大乱，我方乘机猛揍，一架作为带队长机的敌重型轰炸机中弹起火，哀鸣着，一头扎下来，巨大的爆炸声使敌机惊慌失措，又有两架敌机中弹，斜着翅膀，摇摇晃晃，落荒而逃，其余敌机无心恋战，胡乱撂下炸弹就逃。
侵略者是不甘心失败的，第二天、第三天，日机又分别出动三十九架、二十六架袭来，被我军击落一架。
六月十八日、六月二十三日、六月二十七日，日机分别以一次五十九架、两次九架的规模三次空袭兰州，被我军击落三架。
八月三十一日，是日机在兰州的最后疯狂。十架轰炸机在战斗机的掩护下，对兰州的医院、学校等平民目标进行了轰炸，导致一百八十多名民众伤亡，日机被我击落两架，一架坠于西固，一架坠于临洮。而此时，苏联卫国战争已打响，苏联军民面临着生死存亡的考验，但苏联援华空勤人员，依然坚守着兰州的阵地；同时，被中国军民抗日怒火烧得焦头烂额的日本军阀则彻底失去了理智，把战争的黑手伸向了太平洋地区，虽还对兰州进行过多次侦察、骚扰，但再也无力发动对兰的空袭了。
中日兰州空战至此划上了一个圆满但沉重的句号。
在长达五年的时间里，日军前后出动上千架次轰炸机、战斗机，对兰州地区进行灭绝人性的大轰炸，投弹无以计数，给兰州军民的生命财产造成了难以估量的损失。中国空军正在初创期，苏联也面临着德日两大法西斯强国的东西夹击，在兰州的中苏空军，无论在数量上，还是在后勤保障方面，远远逊于日军，可他们不畏强暴，齐心协力，怀着强烈的爱国心和国际主义胸怀，舍生忘死，与敌苦斗，前后出战数十次，击落敌机二十五架，击伤两架。虽看起来战绩不大，但意义重大。在抗战的前六年，中国的天空一直是日本空军的天下，日机横冲直撞，几乎是想炸哪就炸哪，中国弱小的空军无法与之对抗。而在武汉，在兰州，日机却遭到了中苏空军的严惩，极大地鼓舞了中国军民抗战到底的信心。对兰州来说，因为中苏空军的英勇奋战，不仅惩罚了侵略者，最大限度地减少了民众的生命财产损失，更重要的是，抗战八年，兰州交通枢纽一直畅通无阻，使得在前方苦战的中国军民得到了宝贵的接济。而在整个兰州空战中，中苏空军指战员也付出了很大的牺牲，前后有二十多名中国飞行员和七名苏联飞行员血洒兰州天空。为志纪念，中国空军第四路军司令部曾在皋兰山修建“皋兰中嘴山麓空军烈士墓”，安葬了苏军七名指战员。民国三十一年（公元1942年），又在兰州市东岗镇古城坪购地十八亩，辟为烈士墓，将所有在兰州空战中牺牲的中苏空军烈士迁葬于此，供人凭吊，碑石上镌刻着一行大字：
“为争取中华民族解放，抵抗日本侵略者空战阵亡的烈士。”
为了让兰州人民记住这些国际友人的功德，特将烈士名讳抄录于下，以示敬仰。以牺牲时间为序，他们是：雅士、古力芝、波拉基诺夫、司切帕诺夫、郭尔皆耶夫、伊萨耶夫。
欲把兴亡说到头
一九四九年，对于兰州是划时代的一年。
年初的一月八日，远在西柏坡的中共中央政治局通过了毛泽东主席起草的决议，这一年的解放战争大格局便清晰地展现在世界面前：人民解放军争取在本年夏秋冬三季占领湘、鄂、赣、苏、皖、浙、闽、陕、甘等省大部或全部。
看得出，这是一个宏大的战略，东北全部、华北大部在手的人民解放军，这一年的战略意图能够实现，那么，红旗插遍全国就指日可待了。二月，西北野战军改称第一野战军，彭德怀任司令员兼政治委员，副司令员为张宗逊、赵寿山，下辖第一、第二、第三、第四、第六、第七、第八军。在渡江战役打响的前后，四月十九日至二十三日，一野前委举行第六次扩大会议，决定一野各部队抓紧时间进行军事训练，筹备粮草，准备吃大苦，打大战，解放西安，解放大西北。第一、二、七军组成第一兵团，王震任司令员，徐立清任政治委员；第三、四、六军组成第二兵团，许光达任司令员，王世泰任政治委员；华北军区第十八兵团和第十九兵团，西渡黄河，归第一野战军指挥。第十八兵团司令员兼政治委员为周士第，辖六十军、六十一军、六十二军；第十九兵团司令员为杨得志，政治委员为李志民。此时，一野总兵力已达十二个军，三十四万余人。