21日上午，日军以第三师团一部渡过阳澄湖进攻苏州，并以猛烈炮火为前导，集中兵力以第十三、第十六师团和重藤支队向常熟、福山方向再次发动进攻。激战至下午三点，守军被迫向无锡、江阴一线撤退。
24日，日军第九、第十一、第十六师团以多路进攻的方式进攻无锡方向。当天林俊派出的12架SB-2轰炸机与护航的12架伊16战斗机空袭进攻苏州方向的日军地面部队，在返航过程中发现太湖沿岸有大量日军部队，而湖面上出现大批汽艇驳船。
指挥这次出击的基达林斯基果断命令轰炸机部队继续返航，而12架伊16在新上任的战斗机第一中队中队长萨沙的指挥下，对湖面上的日军汽艇进行了长达20分钟的反复扫射，一时间太湖上到处都是被击沉的日军汽艇驳船上落水的日军尸首，湖水一片血红。
12架战斗机在日军战斗机赶到之前返回南京，尾随追击的16架日军96舰战，在句容上空与严阵以待的24架中苏战斗机遭遇，日机在被击落7架后主动撤退，苏军一架伊16迫降在句容机场，飞行员受伤。
乘坐汽艇的是打算渡过太湖向常州迂回，企图对无锡形成合围的日军秋山支队。结果迂回目的没达成，反而在湖面上成了苏军战斗机最好的靶子，日军损失超过500人，很多都是汽艇被机枪击穿船壳落水后给淹死的。
28日，无锡沦陷。担任左翼军总司令的陈诚不得不命令部队主力向浙、皖山区撤退。而日军乘胜以第十一、十三师团向江阴方向实施进攻。
江阴是长江与南京的大门，地势险要，江面仅宽两公里。国民党军已在这里自沉了28艘装满石头的旧军舰和商船堵塞航道，防止日军舰艇沿江而上。江阴要塞作为长江的一道“大锁”，共有东山、西山、黄山、肖山、鹅山等八处炮台，共部署了37门岸防炮，其中有部分是从德国购买的最新式88毫米与150毫米加农炮。
江阴要塞司令许康在战前动员大会上以“一定要与江阴要塞共存亡！”的口号激励要塞守军，决心誓死守卫长江咽喉。
蒋介石也知道江阴的重要，命令由卫戍长官部副司令长官兼江防军总司令刘兴坐镇江阴，统一指挥作战。
守卫江阴地区的主力除了要塞守卫部队外，还有第一零三师、第一一二师，而在江北天生港驻守的是第一一一师。这些部队都是齐装满员的生力军，斗志高昂，准备在江阴一线与日军决一死战。
在无锡沦陷当天，最后一批提前撤离南京的援华航空队人员与物资从朝天门码头上船，武金斯卡娅也同船前往南昌。
11月30日上午，日军在长江下游军舰炮击的支援下，开始进攻江阴地区，坐镇大校厂的林俊派出24架轰炸机前往支援，但护航战斗机只派出12架，其余40架战斗机在机场一级戒备，随时准备与日本空军进行决战。
上午9时，波留宁中队以2000米高度成功轰炸驻泊于江阴下游长江江面的日舰编队，基达林斯基率领的二中队将进攻一零三师外围阵地的的日军第十三师团炸得人仰马翻。
这将是苏联援华航空队轰炸机大队最后一次从大校厂出击，机场库存的航弹已全部消耗完毕，而林俊也已命令运输机部队不再向南京空运补给，而是将物资屯留南昌与武汉机场。
9点三刻，出击飞机全体安全返回南京上空，按照前期制定方案，基达林斯基率领轰炸机编队不做停留，单独直飞南昌机场。这样大校厂只留下20架轰炸机作为最后撤退的运输机。
中午十点，接到常州守军报告：空中出现大批日机编队，航向南京城。
“同志们，记得9月11号的胜利吗？！”
在出击前林俊问手下的飞行员。
“我们记得，安德烈同志！”苏军飞行员做出了响亮的回答。
“那好，就让今天成为第二个9月11号！全体出发！”
经过翻译，中方飞行员也知道了林俊说的是什么，人人热血沸腾！156比10，中苏飞行员曾经并肩作战获得的辉煌战绩必将再次在南京上空再次上演。
自从西班牙返回苏联后，谢尔盖还是第一次参加实战，这让这位在西班牙击落24架敌机的王牌兴奋不已。荣誉那是次要的——他已经是苏联英雄，在老上司的指挥下再次参战是他最大的“快乐”！用敌人的鲜血才能证明自己存在的价值——这是谢尔盖-伊万诺维奇-格里采韦茨的人生信条。
日军这次出动的第一波飞机是清一色战斗机，日军第一、第二航空战队倾巢而出：如今地面战胜利在望，南京就在眼前，但日军海陆航空兵都还背负着一个巨大的耻辱包袱——它们就没在空战中彻底击败过对手，反而被中苏飞行员联手击败过多次，而且次次都是惨败。
自从苏联航空队抵达南京，日军的飞机就再没能力出现在南京城上空，这样的耻辱必须在南京城上洗刷——统一指挥两个战队的日军航空兵指挥官掘江六郎疯了，它要部队在中苏空军撤离南京前堂堂正正的击败对手，而不是靠步兵施舍的胜利。
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