1950年6月25日，朝鮮戰爭爆發，中國十分重視朝鮮半島的發展態勢。因為朝鮮半島的穩定直接關係著中國當時最大的重工業基地東北的安全，在歷史上，日本也是以朝鮮半島為跳板，進而侵略中國，最後發動全面侵華戰爭的。
1950年7月13日，為了防止不測，中國在四野13兵團38軍，39軍，40軍，42軍，還有三個炮兵師，一個工兵團，運輸團，裝甲團的基礎上成立了東北邊防軍，其使命是保衛東北，必要時支援朝鮮人民軍。8月中旬，軍委又下令將宋時輪的第九兵團，楊得志的第十九兵團調到津浦路，隴海路附近待命，作為東北邊防軍的二線部隊。
9月15日，以美軍為首的“聯合國軍”在仁川登陸成功，將朝鮮人民軍切成兩段，之後美軍又跨過三八線，朝著鴨綠江方向打來，企圖佔領整個朝鮮半島。中國一直關注著朝鮮半島的局勢變化，也做出了出兵朝鮮的打算。
但是志願軍在入朝之前，有一個很大的麻煩，就是沒有空軍。中國做出出兵朝鮮的決定之前，蘇聯方面曾答應給予空軍支援。但是1950年10月13日，周總理在蘇聯和斯大林會談的時候，斯大林卻違背之前的承諾，表示蘇聯空軍只能在中國人民志願軍進入朝鮮兩個月或者兩個半月後，為志願軍提供空軍掩護，並且只能在中國境內保護志願軍的後方。最後在暫時沒有蘇聯空軍提供空中掩護的前提下，中國領導人還是作出了出兵朝鮮的決定。
蘇聯雖然不答應對中國軍隊進行空中掩護，但是蘇聯空軍航空兵部隊的準備工作，一刻都沒有停過。1950年11月1日，就在志願軍取得第一次戰役的勝利時，蘇聯空軍出動了，駐紮在瀋陽和鞍山機場負責東北邊防的別洛夫航空兵師，出現在了鴨綠江上空，蘇軍飛行員駕駛米格15戰機擊落了兩架F-82戰鬥機，蘇軍高射炮部隊也擊落了兩架美軍戰機。
最先進駐東北的蘇聯空軍第64獨立殲擊機航空兵師，下轄28，第50，第151三個殲擊航空兵師，每個師下轄兩個殲擊航空兵團，由空軍中將別洛夫指揮，駐紮在瀋陽，鞍山，安東等地，負責保衛鴨綠江大橋，發電站和大壩。
蘇聯進入狀態後，很快對部隊進行擴編，12月15日之前，一共有6個航空兵師進駐東北，11月3日之前，從蘇聯各軍區調來的10個坦克團也到達瀋陽，對前來學習的中國坦克兵進行一對一的教學。
12月1日之前，蘇聯新組建的三個強擊機航空兵團也在瀋陽完成集結，還有大批的蘇軍飛機和坦克也源源不斷地開往中國東北。蘇聯航空兵部隊一出手，就給予了美軍重創，從11月1日到12日，蘇軍擊落美軍戰機21架，包括2架B-29轟炸機。
蘇聯空軍在朝鮮的作戰有著嚴格的限制，當時蘇聯方面下令所有蘇軍飛機在進入中國之前，要消除一切自身的標誌，有的貼上中國飛機的標誌，有的則塗上朝鮮飛機的顏色，所有的蘇軍飛行員也要穿上志願軍的軍服，並寫了保證書，保證他們不洩露曾經到朝鮮半島打過仗，蘇聯飛行員還奉命任何時候都不得不在空中通話時使用俄語。
蘇聯當時還有一條規定，那就是絕對不能有飛行員被俘，因此，嚴格禁止蘇軍飛機在聯合國軍控制區和靠近前線的地方作戰，以及在黃海上空作戰。一旦敵機飛離平壤—元山一線，米格戰機不能追擊，也就是說不能飛過北緯三十九度線。
蘇聯之所以這樣做，是因為擔心事情敗露之後，會影響美蘇兩國的關係，從而引發第三次世界大戰。就算是志願軍宣傳部門都不能在任何檔案上提到蘇聯專家，其實美國人也知道他們面對的對手是誰，有些美軍飛行員甚至在空中看到了歐洲人的面孔，還在無線電上聽到了俄語，不過美國也不敢將這件事聲張出去，也擔心引發美蘇之間的直接對抗，從而引發第三次世界大戰。
蘇軍戰機最開始只能在中國境內作戰，任務是保衛瀋陽，鞍山，安東，和吉安等東北行政，工業，交通，經濟中心，並執行對鐵路樞紐，橋樑電站和部隊集結地的保護。到志願軍收復三八線以北的地區後，美軍對志願軍後勤補給線進行狂轟濫炸，高達百分之四十的物資都被美軍炸燬，中朝對蘇聯進行了多次請求，蘇聯這才答應深入到朝鮮境內100公里的空域內活動。
蘇軍在抗美援朝戰爭期間，讓美軍飛機損失最慘重的就是朝鮮西部的清川江和鴨綠江之間的空域，這是蘇聯空軍和志願軍空軍活動的主要空域，也是美軍戰機損失最慘重的空域，被稱之為米格走廊。
蘇聯空軍取得的最大戰果發生在1951年4月12日，當時美軍出動72架B-29轟炸機，在32架F-80戰鬥機的護航下，突襲鴨綠江大橋和豐滿水電站。蘇軍第324殲擊航空兵師接到雷達站的指令後，立刻出動三個飛行團共60架米格15戰機參戰，在40多分鐘的時間裡，蘇軍擊落美軍16架B-29轟炸機和10多架F-80戰鬥機，自己卻毫髮無損，這一天被美國人稱之為“黑色星期四”。
整個抗美援朝戰爭期間，蘇軍先後有10個航空兵師，兩個轟炸航空兵師，21個殲擊航空兵團，共72000人輪番參戰，一共進行了1872次空戰，擊落擊傷美軍戰機1106架，蘇軍損失飛機335架，損失飛行員120人。
更為重要的是，整個抗美援朝戰爭期間，蘇聯向中國出售和贈予的飛機達到了3000多架，其中效能先進的米格15，米格17戰機就高達1000多架。蘇聯還派出大批專家幫助中國建立航校，培養航空人才，解放軍在這些飛機的基礎上，短短三年就成立了20個航空兵師，為中國的國防安全提供了很大的安全保障。
