就在上海防空集团紧锣密鼓的组建和移防的过程中，国民党空军于2月21日再次窜入上海，轰炸闸北等地的发电厂，上海形势进一步恶化。陈毅市长协助先期抵达的巴季茨基中将在淮海中路1189号开设了防空集团指挥所，同时动员军民整修大场机场和江湾机场。3月7日，第106师第351团率先从大连转场徐州；3月上旬，先期抵达的高炮、雷达、探照灯部队分别入驻上海市区、市郊、启东、苏州等19处阵地，初步形成了绵密的地面防空网。

配备米格-15的近卫第29团经由铁路在3月3日抵达徐州，在接下来的近一个月时间里进行组装、试飞和训练。防空集团所辖的航空兵部队要在徐州机场将完成参战前的最后准备工作。为了严格保守机密，除少数高级军官，防空集群大多数官兵都不知道此行的目的地，很多人都是在乘坐火车通过中苏边境时才知道自己要到中国执行任务。而且苏军军人在出发前都上交了个人证件，不得穿着和携带军服，以工程师和技术人员的公开身份配发了假的证件。

在进入中国境内后，所有官兵均更换解放军50式军服，飞机也改成了解放军空军式样的涂装。有趣的是，甚至每个苏军官兵都起了一个中国式的化名，据当时来华参战的格拉切夫上尉回忆，他的化名是“江华”。而在各部进入指定位置之后，解放军除了部署警卫部队之外，还在夜间为苏军各部架设了电话通讯网络，以减少无线电通讯遭到监听的可能。

苏军驻华空军部队，可以看到苏军官兵穿着的是解放军的50式军服

近卫歼击航空兵第29团的米格15，已经使用了中国空军涂装

歼击航空兵第351团的拉-11，已经使用中国空军涂装

出人意料的是，苏联空军和国民党空军的首次交锋发生在徐州。3月7日，第351团在徐州机场开始战备执勤，3月13日，国民党第12中队的1架B-25侦察型（F-10）窜入徐州附近侦察，第351团的西多罗夫上尉驾驶拉-11率队起飞。国民党空军此前几乎从未遭到过敌机的拦截，面对苏军歼击机的拦截几乎毫无防备。

此时正在徐州机场以南巡逻的西多罗夫编队发现了来袭的敌机，在得到地面指挥所的许可之后，西多罗夫随即发起攻击，从800米接近到400米时连续两次开火。这架B-25带伤逃离徐州机场，但最终因伤重在南京西北方向的群山中坠毁，这是苏军来华参战后取得的第一个战果。

然而，国民党空军并未意识到有新的力量加入空中战场。3月14日，第12中队再次出动1架B-25侦察型，毫无意外的再次被苏联空军的拉-11击中。这架飞机拖着浓烟在徐州东大湖车站附近迫降。机上1名射击员阵亡，其余6名机组人员孙希文分队长、方振中上尉、刘鸿业、范士奇、许肃常、郭子振被俘。

驻扎在徐州的苏联空军拉-11，可以看到机身上的解放军空军标志

3月下旬，随和近卫歼击航空兵第29团全部和歼击航空兵第351团一部先后进驻大场机场和江湾机场，上海防空集团主力基本在上海及周边地区部署完毕。可能是此前的损失加上上海附近的一系列战备行动，让国民党空军察觉到了解放军方面的异动。

3月20日，地面雷达发现2个不明目标，苏军2架拉-11迅速起飞拦截，发现是2架P-51窜扰上海侦察。不过这次国民党飞行员颇为谨慎，见势不妙就迅速向外海方向撤退。见此情况苏军飞行员不得不放弃追击，这是因为根据中苏双方的协议，防空集团的作战区域在以虹桥机场为中心，半径150公里的范围内，位于长江南岸到杭州湾北岸，且为了避免飞机被敌缴获或飞行员被俘，苏军战机不得飞越海岸线追击（参加朝鲜战争的苏联空军也有类似的限制命令），苏军和国民党空军在上海上空的第一次交锋就这样匆忙结束。

第351团在中国留下的照片，尽管不是很清晰，但仍能看到背景那架飞机上的中国空军标志