库尔丘莫夫预计的没错，在身后的是由普罗科菲耶夫带队的33架中苏战斗机组成的混合编队，而9点钟方向飞来的是从杭州起飞的国民党空军战斗机第四大队的15架霍克三型战斗机，领队的是暂时代理大队长一职的第?23中队中队长毛瀛初（高志航已担任空军驱逐机上校司令兼第四大队大队长，但当时已经前往兰州接收苏式战斗机。）。
而从海上飞来的日机清一色的都是战斗机，日军第2航空战队队长掘江六郎少将将手头一次性都能出动的战斗机全用上，整整82架战斗机中有56架是最新式的96舰战，而其他的都是95式战斗机。掘江六郎知道自己的对手不好对付，对手应该懂得杭州湾北岸将是淞沪会战最后的突破口，而双方手中都有能影响战局的空中力量，特别是苏联航空队中超过四十架的重型轰炸机（日军的归类方式）如同日军悬在日军头上的一把利剑！
迟滞日军的登陆进攻就必须获得制空权，而日军为消除对手的威胁，也必须夺取制空权——相同的目地导致淞沪上空再次出现了超过上百架飞机的大空战。
54比82，中苏联军明显处于劣势，但不管如何，只能获得这次空战的胜利，不然淞沪的天空将被日本飞机统治！
按照原定计划，估计日军舰载航空兵必定求战心切，普罗科菲耶夫并未采取全线压上的方式，而是与杭州方向友军会和之后，以中苏不同机群分成三个大编队，在陆地上空待机。
果然，被复仇的思想杀红眼的日军舰载机指挥官带领日机一头冲了过来，双方一百三十多架战斗机交缠在一起。在空中几十平方公里的空域展开大决战。
林俊是在11月7号才再次见到被用汽车拉到南京的普罗科菲耶夫：他的飞机在空战中弹药耗完后采用撞击战术，撞落了当天他击落地第四架日军战斗机，而与他一同回到大校厂的还有3名苏军伤员和15位牺牲烈士的遗体。
11月5日的大空战持续了一个多小时，双方都杀红了眼，很多飞行员到最后都没有去理会油耗，有些苏军飞行员在弹药打完后就采取撞击战术——最后苏联战斗机加上前期损失的六架伊16，共损失战斗机25架，牺牲15人。受伤4人，失踪6人。
五大队只回来3架飞机，而杭州方面的15架最后也只回去7架。中苏双方总共损失了38架战斗机，损失过半！而且回到各机场的己方战斗机多数带伤，惨重的损失让人难以承受。
代价是惨重地，但日军第2航空战队也不好受：前后起码损失了70架战斗机，此战后也没有能力完全控制淞沪地区的天空。
失踪的苏联飞行员已经没有生还的可能，他们的座机都是坠落在杭州湾的海面。最后林俊在战报上是这么写的：1937年11月5日上午，我航空队与友军共60架战斗机与敌90余架战斗机遭遇，我方牺牲21人，受伤4人，航空队损失战斗机25架。估计击落日军战斗机70余架，友军损失战斗机13架，牺牲11人，受伤一人。
“失踪“是不公平的。林俊将那六位飞行员归入了牺牲烈士地行列。
经过抢修，至7日航空队还有15架战斗机能升空作战——这已经是苏联援华航空队在大校厂最后的战斗机本钱。
损失不可谓不严重：飞机没了可以再运，但优秀飞行员的损失不是立刻就能够获得补充的。跟随林俊来中国的苏联飞行员都是原来部队中地骨干，虽然牺牲的21名飞行员在全苏不过是九牛一毛，但林俊损失不起——这些人原本在华一段时间后就会轮换回国担任重要职务，现在却血撒长空。
打仗哪有不死人的！这点谁都明白，但真正放在眼前时，决策者不得不感到一丝愧疚。
由于损失过大。虽然日军一边也不好过，林俊还是不得不将下一阶段的作战采取保守战法：收缩防御，尽量不主动出击。
而日军一边也不得不将支援登陆地空袭暂时取消，航母编队远离中国沿海——它们也不能保证南京方面的中苏空军会否孤注一掷，出动轰炸机群袭击航母编队，要知道那四十架重型轰炸机可不是吃素的，要是和剩余的战斗机一窝蜂的出动、不计代价轰炸日军航母编队，后果绝不是是日军指挥官想看到的。再说三艘日军航母也已没有足够的战斗机做防御。
支援日军登陆的只剩下少量地驱逐舰舰炮火力支援。日军几万部队只能在滩头与防守的国民党守军打一场“正规“的地面战。
11月7日，为再次支援杭州湾北岸守军。林俊派出两个中队共24架轰炸机，在12架战斗机护航下再次空袭日军登陆部队。飞机编队在返航时遭遇10多架日舰载战斗机拦截，损失轰炸机4架，牺牲11人，击落日机6架。
日军步步蚕食杭州湾北岸阵地，而身处南京的林俊在得知上海国民党守军已开始有步骤撤退、日军舰载航空兵基本不见踪影的情况过后，于11月9日大胆下令出击，轰炸日军阵地，迟滞日军攻击速度。
9日的大校厂已有17架苏式战斗机能用，林俊派出其中的12架掩护40架挂载凝固汽油弹的轰炸机出击，而将剩余地5架苏式战斗机与三架霍克作为预备机，随时准备出动截击有可能出现地追击轰炸后己方编队的日军舰载机。
这次出动轰炸机编队为地是迟滞沿京沪铁路与公路追击苏州河南岸撤退的国民党右翼军左翼部队的日军，在这一方向撤退的20余万国民党军队身后，日军第九、第十一、第十三师团正在穷追猛打，而担任阻击任务的少量守军只能短时间迟滞日军进攻。
当大批苏军飞机出现在撤退的国民党军队上空时，引起了部队以一阵**：撤退中的部队最怕空袭，甚至有时连天上飞机的航向都会搞不明白。几万人齐刷刷的卧倒（没有四散奔逃已经算不错了），当发现那些飞机是飞向上海方向的己方飞机时，几万人同时发出的欢呼甚至在飞机上的飞行员都能感觉到。
轰炸还没开始，就已经给撤退部队低落的士气打了针强心针！
而沿青浦、白鹤港一线追击的日军在发现空中出现的庞大机群后，立刻采取了防空措施——全体找地方隐蔽，而它们极少数的防空机枪对2000米高度的飞机编队毫无办法。
这一带都是平原，轰炸机编队给小日本准备的“大礼”就是卧倒隐蔽也没用，四十吨凝固汽油弹一股脑儿的砸了下来，几十万平方米的轰炸区域内一片火海。林俊将所有库存的凝固汽油弹拿出大半，2000多日军被这地狱一般的大火烧成了焦炭。
一次空袭就在地面上损失2000多人是日军想都没想过的，这次集团轰炸成功的迟滞了日军的进攻，还打击了参与追击的日军部队的嚣张气焰——当胜利在望时，突然被一把大火烧得惨不忍睹，小日本野兽一般的神经也一下子接受不了这个事实。一般的日本军人也就知道三八大盖掷弹筒，何时见过如此恐怖的火力突袭！
11月9日夜，兵力不到开战前三分之一的杭州湾北岸守军终于接到了撤退的命令，趁夜向浙江方向撤退。
11日，松江城失守，13日，上海失陷。
但林俊的目的已经达到，四十余万国民党军队大部成建置撤出上海，而在南京至上海的这一区域，老将靠这些部队和争取到的几天时间建立起两道“国防线”。
淞沪会战接这样落下了帷幕：国民党军先后动用了56个师、7个旅，海军两个舰队，总兵力达到60余万人，作战伤亡达25万余人；日军投入了10个师团，总兵力达22万余人，作战伤亡超过7万。而在日军的上伤亡中，因空袭报销的就超过5000人，包括还未登陆就喂鱼的那一千多名第六师团的日军。
林俊并不看好蒋介石的后续战役部署，但也只有他知道这样根本就守不住。但守不住也得守，把林俊换到决策者的位置也只能这样选择：国土怎能拱手送与敌手！
作为日军上海派遣军司令的松井石根企图围歼国民党军于南京及周边地区，将日军兵分两路向南京发动进攻，总计八个师团加两个旅团和海军陆战队一部，兵力总计20余万人。
但登陆杭州湾北岸的日军日军由于被守军硬顶了4天，无法按照松井石根的部署合围国民党守军，加上北路追击的部队进攻受挫，松井石根不得不将全面进攻南京的计划推后三天。
13日夜，林俊与安德卢普夫进行了一次谈话：“兄弟，我们很有可能又要像在马德里那样撤离了。”
“安德烈，我看南京难以守住。”
“我也知道，让后勤部门提前有所准备，这次将会是整体搬家。”
安德卢普夫从兄弟的话里听出淡淡的哀愁。