力保芷江
1945年2月25日，中美空軍混合大隊炸掉了防衛嚴密的日本皇宮。日本大本營大為惱火，立誓要拔除這顆“釘子”，於是策劃並下達了攻占芷江，破壞其航空基地的作戰命令。芷江素有“黔滇門戶，西楚咽喉”之稱，而芷江機場則是繼衡陽、桂林、柳州失陷後最後一個中美秘密前進基地。蔣介石很清楚，芷江是湘西各戰區軍需物資和兵源的集散地，還是訓練部隊、準備反攻的最重要基地。芷江失守，盟軍對日轟炸將受到極大影響，也必將威脅到陪都重慶。但此處沒有鐵路，山區公路又極為崎嶇簡陋，撤退已來不及。再說，也無處可退。最後，蔣介石下令：芷江會戰由陸軍總司令何應欽掛帥，率王敬久的第十集團軍、李玉堂的第二十七集團軍，分頭迎擊日軍，並從昆明空運美式裝備的新編第六軍到芷江作為總預備隊，以及駐芷中美混合團5個大隊各一部，美第十四航空大隊一部，各型戰鬥飛機400餘架，約20萬兵力迎戰日軍，以確保芷江中美空軍基地。
空援陸軍
1945年4月9日，芷江保衛戰開始（又稱湘西會戰，日軍稱芷江攻略戰）。日軍第六方面軍第二十軍團司令坂西一郎，率135架飛機，8萬軍隊，由益陽、邵陽、東安三路向芷江進攻。為配合此役，美第十四航空隊早在4月1日和4月2日兩次襲擊上海機場，擊毀日機92架，擊損16架。4月初，陳納德從昆明飛來芷江坐鎮指揮。中美空軍日夜轟炸湘粵、湘桂鐵路和公路交通線，破壞日軍兵力集結和補給。開戰當日，芷江空軍基地派出中美混合團協助陸軍作戰。
4月10日，芷江機場出動大批飛機徹底破壞了日軍後援地衡陽、邵陽、湘潭三角地帶大小橋樑。4月20日，中美混合團第五大隊出動全部飛機，輪番轟炸放洞、紅岩大廟、大黃沙、一四五零高地等日軍陣地，又轟炸長沙、衡陽、冷水灘日占機場，給立足未穩之敵以致命的打擊，迫使這一線敵軍停止了進攻。
日軍第一一六師團是進攻芷江的主力部隊。4月19日，這支部隊沿邵榆公路迅速推進。5月2日，該部突進到雪峰山中段主峰之下（越過主峰逼近安江，威脅芷江）；另一部則深入到漵浦木鰲洞一帶。戰況萬分緊急，中國軍隊傷亡慘重。為阻止日軍繼續推進，雪峰山守軍請求空軍增大支援力度。
火燒日寇
5月3日，在天空放亮之前的幾分鐘裡，群峰都籠罩在一片雨霧之中，征戰了十幾天的日軍士兵，頭戴鋼盔，全部趴在戰壕里打瞌睡。有一個不斷打著呵欠的日軍哨兵，正盼著有人來接班，卻隱隱聽到一種奇怪的嗡嗡聲。他不由得睜大了眼睛，伸長脖子往前看。突然，他明白過來，這可怕的聲音是中美空軍大編隊戰機發出來的。他連忙向天鳴槍報警，然後就地臥倒。
陳納德的“飛虎隊”出動了。驚惶失措的日軍官兵，看見許許多多小黑點從山頂處冒出來：戰鬥機、轟炸機、偵察機，排成三角隊形，全速向自己陣地飛來。它們一點都不在乎地面上的高射炮，因為那些高射炮還來不及裝填炮彈，炮手就全都嚇跑了。
第十四航空隊從芷江起飛，只需幾分鐘的航程便能到達雪峰山。頭一批中美空軍飛機俯衝下來，投放了重磅炸彈，搖撼著日軍的工事和戰壕，雨點般的土塊，砸得日軍鋼盔啪啪直響。
偵察機轉了一個圈，向第二批中美轟炸機群校正了投彈目標，緊接著，對敵人進行地毯式轟炸。一串串炸彈就像長了眼睛似的，一齊傾瀉到日軍的戰壕附近。
美國空軍首次使用的納帕姆彈（膠狀汽油組成品）一著地，立即變成幾十團火焰，就是掉在積水窪里，它也能不停地燃燒；它還能把直徑兩米內的人燒成灰燼，就算躲在洞穴和戰壕里，也會被燒得半死。日軍陣地周圍的溫度馬上劇增，高達數百攝氏度的熱浪燒得日軍鬼哭狼嚎。
雪峰山成了火焰山，火勢從山頂蔓延到山腳，把日軍的前沿陣地吞噬殆盡。日軍攻山部隊像沒頭蒼蠅一樣，紛紛逃離已變成火海的戰壕；他們身上的皮膚，早已被烤得烏黑，只有眼珠和牙齒還勉強能見到一點白色。
這時，第三批美國飛機又飛臨日軍陣地上空，從容不迫地往下投彈。雪峰山防禦陣地的中國軍隊趁機發起大規模反攻，從十幾千米的戰線上向日軍發起攻擊。之後，中美空軍混合大隊對進犯洞口的兩個日軍聯隊，實施了一星期連續轟炸。
5月3日，第三方面軍司令官湯恩伯率二十七集團軍總司令李玉堂赴靖縣指揮作戰。中國守軍第五十八師、一九三師在茶山與敵二一七聯隊苦戰。當天，中美空軍派出多批次戰機向日軍陣地投擲凝固汽油彈，茶山頓成一片火海，日軍被殲700餘人。
5日拂曉，日軍二一七聯隊殘部向瓦屋塘方向逃竄，左路日軍占洪江取安江之企圖在中美空軍的打擊下被粉碎。雪峰山一役之後，中國軍隊乘勝追擊，一路勢如破竹。
終成勝果
至6月中旬，參加芷江戰役的日軍各部隊基本上退到原先的出發地。芷江戰役歷時兩月，終以日軍潰退而告終。據中國軍隊公布的資料表明，此役日軍傷22307人，亡12498人；中國軍隊傷12483人，陣亡7737人。日軍此役受挫，遂開始全面收縮兵力，岡村寧次一邊布置部隊首先從廣西、廣東等地後撤，一邊焦慮地注視著整個戰爭態勢的發展。《美國紐約時報》對此發表評論說：芷江會戰勝利佳音，可視為對日戰爭轉折之暗示。不久，這段評論被言中。1945年8月15日，日本天皇接受《波茨坦公告》，宣布無條件投降。
1945年8月21日，以侵華日軍總參謀副長今井武夫為首的日軍代表飛臨芷江乞降。“八年烽火起盧溝，一紙降書落芷江”，中國人民經過八年艱苦卓絕的鬥爭終於贏得了最後的勝利。
