1950年6月25日朝鲜战争爆发。在历时3年的战争中，美国在投入大量地面部队的同时，其空军参战的飞机达到2400多架，力图以空中优势进行野蛮轰炸，破坏朝鲜的工业、交通、机场和重要军事目标，支援美国及其盟国地面部队作战。

战争开始后，美国迅速将驻远东空军第5航空队的主力从日本调到南朝鲜，主要任务是抗击朝鲜人民军空军，对地面部队进行近距空中支援，并以98架B-29轰炸机进行“地毯式轰炸”，阻止朝鲜人民军对“三八线”以南进攻部队的增援，重点轰炸了“三八线”以北的铁路和公路等目标。

为挽回败局，美军冒险实施仁川登陆计划，并将战火烧到鸭绿江边。1950年10月中国人民志愿军入朝参战，并向以美国为首的“联合国军”连续发动了5次战役，迫使美国空军从主要支援地面作战转为主要轰炸朝鲜北部重要目标。美军寄希望于空中优势，制订了封锁朝鲜铁路交通线的计划，企图从空中对中朝方面施加压力，实施从空中封锁铁路运输线的“绞杀战”。为粉碎美军“绞杀战”的企图，志愿军空军以师为单位组织部队轮战，与美国空军进行了大规模空战，以较小代价取得了击落美军飞机123架的战果。

“绞杀战”失败后，从1952年夏季到1953年7月战争结束，美国空军改变了作战方针，将空中突击重点从铁路交通转向水利发电系统、灌溉系统和重要军事设施，进行了旨在专门破坏朝鲜水利设施的空中战役，但最终也未能取得明显的战果。

朝鲜战争期间，美国空军共出动飞机约104万架次，投弹64万余吨，损失飞机1460架。虽然美军拥有空中优势，掌握了制空权，但在中朝两国军队的抗击下，仍受到了很大损失，没能挽救地面作战的败局。