杜立特空袭就像是一个被打开的潘多拉魔盒，彻底引爆了日军的愤怒。
事情发生后，日军参谋本部为防止美军使用我国机场对日本进行轰炸，向中国派遣军下达了如下两条指示。
一是必须集中空军力量，对浙江就近地区之衢州、丽水、玉山等机场进行攻击、轰炸，将其彻底破坏而无法使用。
鉴于目前在中国战场的第1飞行团部队数量有限，已决定调驻菲律宾克拉克机场的重轰炸机第62飞行战队、调驻马来亚克恩机场的轻轰炸第90飞行战队和南方军直辖的独立战斗飞行第84中队至中国战场，以加强空中之攻击力量。
二是为使上述地区的机场完全失去作用，确定由地面部队予以攻占，进行彻底破坏，然后视情况撤回，派遣军应依此从速订出进攻之作战计划和兵力使用方案。
在此之前，日军大本营已经增补在华兵力，因为在太平洋战争爆发之初，为支援南方军在东南亚地区的作战，日军从中国关内战场调出第5、第18、第21、第33、第38、第4共6个陆军师团。
为补齐这6个师团的缺数，日军大本营于2月3日下令新组建第58师团；4月1日又下令组成第59、第60、第68、第69、第70、第71师团。
至1942年，日本陆军已达58个师团。刚成立的7个新师团，全是由原来的独立混成旅团和驻屯队扩编而成，编成后仍驻于原地。
其具体情况是：第58师团，原为独立混成第18旅团，仍驻应城；第59师原为独立混成第10旅团，仍驻济南；第60师团，原为独立混成第11旅团，仍驻苏州；第68师团，原为独立混成第14旅团，仍驻九江；第69师团，原为独立混成第16旅团，仍驻汾阳；第70师团，原为独立混成第20旅团，仍驻宁波；第71师团，原为珲春驻屯队，仍属关东军。
这些独立混成旅团，扩编为师团后，只作为新师团的1个旅团，另1个旅团由国内的新兵编成，所以其战斗力参差不齐。
尽管如此，日军在兵力上依旧有了不小的提升，弥补了之前由于大量抽调兵力留下的空缺。
再加上大本营调来不少空军，以此来增强中国派遣军的空军力量，这让烟俊六大将觉得可以对浙赣地区的中国军队进行一次外科手术式的战斗。
中国派遣军对新调来的空军部队，主要是先部署于南京地区。
而由菲律宾空转的大西洋中佐重轰炸第62战队，在抵达南京后，日军的主要作战兵力便基本上到齐了。
日军的这些航空部队部署完毕之后，于4月29日开始至5月7日，开始对中国后方各机场进行破坏性的轰炸，一部分海军航空部队也参加了这次作战。
驻京、沪、杭地区的陆空军部队，对沿海较近的衢州、玉山、丽水、吉安、建昌、黎川、建瓯等机场进行了轰炸。
驻南昌地区的第44战队，独立飞行第10战队各一部，则轰炸了建瓯、南城机场。
驻武汉的陆空军，则对衡阳、吉安、老河口、安康进行了攻击、轰炸，重轰炸机第62战队的第3中队于5月6日，还轰炸了湘西的芷江机场。
驻广州的第23军飞行队，则对桂林、衡阳、赣州等机场，进行了连续的攻击轰炸。
日军在进行以上轰炸中，其驻南京的重轰机第62战队、第1中队的全部八机，在5月7日拟轰炸福建的建瓯机场时，在飞行中因全部迷航而未发现目标。
美军杜立特上校率空军轰炸日本及轰炸后在中国机场着陆，事先并未与中国有关部门进行研究和得到同意及作好准备。美国是在该机群出动后才通知我国，以致杜立特在浙东地区着陆后，日军即调动轰炸机部队从4月29日到5月7日对中国的机场进行较大规模的攻击、轰炸。