旭日东升，云海茫茫。
随着红色的信号弹消失，不到5分钟，波雷宁率领的28架轰炸机，就爬升到5000米高空，排列成3个楔子队形，神不知鬼不觉地朝着东南方向飞去。
在行动开始前，整个袭击计划都严格地保密，连一般飞行员也不知道这次出发袭击的真正目的地。从雷恰戈夫二人来到这里后，苏联的机械师就对飞机进行了认真细致的检查，油箱里注满了煤油，但炸弹直到起飞前才挂上飞机。为了迷惑潜伏在汉口的日本间谍，几天前，中苏空军就开始有意无意地向外透出信息，声称驻汉口的中苏空军接到上级指令，将要轰炸安徽省安庆附近江面上的日本军舰。
清晨，所有的轰炸机都完成了加油、挂弹、预热，做好了出征前的准备，机组人员在飞机前列队完毕后，苏联军事顾问德拉特文将军和空军驻汉口武官日加列夫上校来到机场，主持了一个正式的出发仪式。这时，所有的机组人员才知道，他们今天将跨海去执行一个史无前例的空袭任务。
“同志们，今天是我们苏联红军建军20周年的日子，在我们的祖国莫斯科红场上，今天将举行一个盛大的阅兵式，来庆祝我们这个伟大的节日！我们苏联的空军，将飞越红场上空，接受伟大领袖和人民的检阅。”德拉特文将军来到队列前，对即将出征的将士们讲道，“你们，今天将飞越台湾海峡，长途奔袭去打击苏中两国最凶恶的敌人，你们接受的是祖国人民、中国人民，以及世界爱好和平人民的检阅！这是一个十分艰巨、但又是一个无上光荣的任务，让我们以战斗的胜利，来庆祝这个特殊的日子，来庆祝我们苏联红军这个伟大的节日！”
“我们坚决完成任务，以胜利来庆祝这个伟大的节日！”波雷宁代表全体参战的将士，向首长表示决心。
“好，同志们，出发！”
怀着激动而又兴奋的心情，全体将士随着飞机起飞，踏上了跨海作战的征程。
此时，机群在5500米高空飞行，由于雾霭遮挡，飞行员的能见度不到2000米。天寒地冻，朔风劲吹，高处不胜寒，机舱里的温度计读数已经逼近0摄氏度。在高空飞行不久，机组人员就开始出现头昏脑胀、脉搏加快、呼吸气促等缺氧的症状，时间越长，这些症状就越加明显。
机群飞过长江，飞过鄱阳湖后，高空的云层开始变得稀疏。又过了1小时，机群飞过福州。机群在福州降低速度，想和中国空军南昌编队的12架轰炸机在这里会合——但，遗憾的是，原计划在这里和他们会合的中苏空军混合编队却一直没有出现。
怎么办呢？
“按原定计划执行，不能等他们！”驾驶长机的波雷宁咬了咬牙，义无反顾地独自带着机群就朝台湾方向飞去——后来他们才知道，中苏空军12架轰炸机虽然按时从南昌起飞，但由于领航员计算错误而使编队偏离了航线，最后不得不返航了。
15分钟以后，飞在前面的波雷宁透过淡淡的烟雾，看见了延绵起伏的海岸线。他看了看飞机仪表，一踏油门，加快速度就朝海峡上空飞去。此时，所有的飞行员都努力克服着高空缺氧带来的身体不适，振作精神紧跟着波雷宁，开始进行跨海飞行。
领航员布鲁斯科夫是这样描述当时的情形的：
我们在汉口起飞时天气很好，云淡风轻。飞机升空后，我们在5500米的高度飞行。由于高空空气稀薄，飞了一段时间后，不少人就开始出现了缺氧反应，但每个人都咬牙坚持着。因为只有在这样的高度飞行，才能有效地解决航程问题。
飞了一半航程后，我们在海峡上空将飞行高度降到4100米，想和中苏混合编队会合，但他们的机群没有出现。在接近台湾时，按照原定计划，我们的编队先飞往台湾岛以北，然后迅速向南，高度下降到3600米，同时抑制发动机声音，以迷惑地面的日军。此时，我们发现岛屿的东部覆盖了厚厚的云层。正当我们打算根据飞行时间准备发起攻击时，云层中突然出现一个巨大的“天窗”，台北市区出现在我们视野里，在其北部3公里处就是我们要攻击的目标区域。
真是天助我也！执行这次任务的指挥官波雷宁，立即带领机群转向那片晴空，紧接着轰炸机开始减速、俯冲。由于担心遭到日军战机拦截，我们机上的炮手睁大眼睛，紧张地在空中搜索着敌机——但令人惊奇的是，当我们到达日军松山基地上空，居然没遇到1架敌机拦截，地面上的高射炮也保持着沉默。很显然，日军的地面观察哨不是在打瞌睡，就是肯定认为正在接近机场的机群是自己人。于是，我们的炸弹从天而降，一场奇袭就这样开始了……
从天空往下看，当时的台湾松山基地上，是一派安静祥和的景象。几十架战斗机整齐地排列在草坪上，机库和巨大的储油罐延伸到机场的尽头，装满飞机零部件的灰色大箱子摆得到处都是，骄狂的日本人甚至对地面的物品也没做任何伪装。
“干吧，伙计们！”在前面带队的波雷宁率先一个俯冲，从3000米的高度上投下了第一枚炸弹；紧接着，28架轰炸机一齐打开弹仓，一时间，排山倒海的炸弹带着刺耳的尖啸，如暴雨一般倾泻而下，纷纷向地面的机群和箱子投去！几秒钟后，惊天动地的爆炸声就此起彼伏地响了起来，被炸中的飞机和箱子分崩离析东倒西歪，金属和木头的残片混合着尸体和泥土四处横飞。
突如其来的猛烈轰炸，顿时让机场上的日军像一群群无头的苍蝇，惊惶失措四处奔逃起来。在混乱不堪的机场上，有2架日军战机发现情况不妙，试图冒着纷纷落下的炸弹强行起飞，但却被准确落下的炸弹炸了个粉碎！
第一波轰炸还没结束，第二波轰炸已经开始。这一波轰炸的目标是机场巨型的储油罐和地面的建筑，当炸弹落在油罐上时，中弹的油罐在猛烈的爆炸声中，巨大的火球腾空而起，整个机场在爆炸声中卷起的冲天火焰，映红了半个天空。
两波袭击，28架轰炸机共向机场投下280枚重型炸弹。这些炸弹，足以将日本人精心构筑起来的这个基地被炸得支离破碎，炸成一片废墟。轰炸已经接近尾声，日本人似乎才反应过来，地面上这才传来零零星星的高炮射击声——但，为时已晚，完全不能对轰炸机构成任何威胁了。波雷宁回忆说：“我们的飞机在非常平静的状态下执行攻击计划，扔完炸弹后，许多飞行员似乎还于心不甘，没有过瘾，他们还用机枪扫射那些没被炸弹击中的飞机和防空点……”
海天苍茫，惊涛拍岸！
少顷，顺利完成任务的轰炸机群开始分散向大海返航，他们顺利飞过海峡，飞跃大海，按时到达福州附近的山地机场。尽管这个机场跑道狭窄，且被山地和沼泽包围着，但28架轰炸机全都安全着陆。机场的地勤人员开始为飞机加油，但由于机场设备问题，加油的速度比波雷宁期望的速度慢了不少，他担心日本飞机会寻踪赶来报复反击。此外，他们还面临一些其它问题：飞行员科列夫索夫驾驶的飞机在海峡上空左发动机熄火，他是驾驶着“瘸腿”的飞机返航的；飞行员西尼琴则因严重缺氧身体不支，只能由后备飞行员来驾机了。
还好，据说在上海的日本人接到台湾方面的紧急报告后，先后从上海、九江等机场出动了56架战斗机，企图对苏联空军志愿队的飞机进行拦截，但由于战前计划周密，日机在沿海上空连续搜索，并未寻觅到波雷宁率领的机群踪迹。
天黑时，波雷宁带领机群安全返回汉口机场。暮色中，只有1名中国军官在机场等候着他们。由于这次行动严格保密，这位军官是前来了解情况的。由于没有翻译，语言不太通顺，波雷宁刚从机舱里出来，这位军官就迫不及待地递过一本地图，急切地指着地图想知道轰炸的目标和具体的战果。
好啊，那名中国军官知道了波雷宁他们成功对台湾机场进行了袭击，并取得的战果，他一下就跳了起来，撒腿就往空军司令部跑去！
“成功了、成功了！台湾机场成功地被我们轰炸了！”
苏联空军志愿队对日军台湾基地突袭成功的消息，很快就在武汉三镇传开来。在飞行员们离开机场的路上，他们看见两边路旁挤满了兴奋的人群，他们有的拼命地挥舞着双手，有的拼命地挥舞着手上的帽子，大声地喊着“伟大的苏联空军万岁！”
第二天中午，航空委员会秘书长宋美龄特地为苏联志愿队全体人员举行了盛大的庆功宴。空军司令周至柔宣读了中国军事委员会对参加这次行动的人员嘉奖令，同时宣读了委员长蒋介石给他们致敬信。宴会开始时，服务人员送来一个巨大的蛋糕，上面用俄文字母写着“向工农红军志愿飞行员致敬”的字样——中国人民用这样的方式，为苏联志愿队员补过了他们的节日。
日本台湾松山机场被袭的消息，很快传遍中国和世界各地，极大地鼓舞了正在抗战的中国军民，震惊了日本朝野，更震惊了日本侵华日军——只是，这些公开的报道，只字未提苏联空军志愿队，奇袭台湾机场的主人公，当然换成了中国空军轰炸机大队。
这次空袭，松山机场共有40余架飞机被炸毁，大量飞机零部件在包装箱内就被彻底摧毁，几十栋营房、飞机机库和可供使用3年的储备物资、储备油料被付之一炬，机场在短期内根本无法使用，在相当长的时间内根本无法恢复元气。为此，日本当局将驻台最高行政长官罢免，日军驻台湾松山机场的指挥官，在送交军事法庭前自行剖腹自杀。