大规模侵略行动已经趋于停止，但这并不意味着形势转好了。东京大爆炸后，重新洗牌的日本军政高层调整了他们的侵华策略，一面让汪伪傀儡政权逐步接管除东北和西北之外的所有地区，一面加紧对退守西北的国民政府政进行利诱劝降。在日伪方面的金钱权力攻势下，依靠欧美和苏俄援助艰难稳住阵脚的国民政府再度面临困境，与日军对峙的青海、宁夏、甘肃、内蒙前线，不断生中低层军官率部叛逃事件，导致国民政府呼应菲律宾大起义和美国参战而积极筹划的兰州会战严重泄密，军队在运动集结过程中便接连遭到日军航空部队袭击，作战行动一再推迟，对面的日军部队则迅增兵固防，使得国民政府军错失了反击制敌的良机。
就在美国特混舰队重创日本南方面舰队，日本联合舰队主力匆匆集结并挥师南下之时，踌躇犹豫的国民政府终于下令前线各部按新的作战计划展开行动。11个改编师、4个新编师以及独立战车旅二十多万部队，在空军掩护下围攻兰州周边的日军西北方面军三个半师团。为了争夺战场制空权，国民政府空军倾巢而出，日军则从华北和华中调来近千架战机支援前线，双方航空部队在兰州周边展开了长达16天的激烈空战。
此番出战，国民政府空军的情况要较大撤