Sự lão luyện và thiện chiến của các phi công Đức, đã gây nhiều tổn thất cho không quân Liên Xô. Đợt tổng công phá vào “Phòng tuyến xanh” bị chặn đứng. Bộ chỉ huy Tập đoàn không quân số 4, Phương diện quân Bắc Caucasus yêu cầu tổ chức rút kinh nghiệm, sửa đổi chiến thuật ngăn chặn có hiệu quả các đợt xuất kích của đối phương.
Đêm 23 rạng sáng ngày 24/4, Tập đoàn không quân số 4, 5, không quân hạm đội biển Đen và không quân chiến lược tầm xa của Liên Xô, đã tổ chức một đợt không kích quy mô lớn vào căn cứ của Tập đoàn quân không quân số 4, Đức quốc xã, với 1.441 phi vụ xuất kích, đợt không kích đã gây thiệt hại nặng cho không quân Đức.
Sáng ngày 29/4, Tập đoàn không quân số 4, Đức dồn hết lực lượng mở cuộc tấn công trả đũa vào hầu hết các sân bay của Liên Xô. Tập đoàn không quân số 4, 5 bị bất ngờ trước đợt phản công và chịu thiệt hại nặng.
Giai đoạn 2 của chiến dịch bắt đầu vào những ngày đầu tháng 5/1943. Tâm điểm của các trận không chiến diễn ra trên bầu trời bán đảo Kuban. Không quân Đức chuyển sang sử dụng chiến thuật tập trung trong phạm vi hẹp, gây nhiều tổn thất cho lực lượng Hồng quân trên mặt đất.
Không quân Liên Xô phải thực hiện chiến thuật “nhử mồi câu”, để kéo giãn đội hình máy bay Đức. Ngày 26/5, Phương diện quân Bắc Caucasus mở đợt tổng công kích vào “Phòng tuyến xanh” lần thứ 2. Chỉ trong ngày hôm đó, hai bên đã điều động 700 chiếc máy bay xuất kích làm nhiệm vụ chiến đấu.
Trận không chiến tại Kuban lên đến đỉnh điểm vào ngày 28/5, đôi bên tung gần như toàn bộ lực lượng vào trận, nhằm chiếm ưu thế trên không. Không quân Đức xuất kích 785 phi vụ, không quân Liên Xô xuất kích 792 phi vụ. Những thay đổi về chiến thuật của không quân Liên Xô, đã phát huy tác dụng khiến không quân Đức mất dần thế chủ động.
Sang đầu tháng 6/1943, không quân Đức thu hẹp dần quy mô các chiến dịch không kích, do lực lượng bị tổn thất khá nặng trước đó, mặt khác thế chủ động đã dần chuyển sang phía Liên Xô nên họ không dám mạo hiểm. Các chiến dịch không chiến tại Kuban chấm dứt vào ngày 7/6/1943.
Trận không chiến tại bán đảo Kuban về quy mô không lớn bằng trận không chiến tại vòng cung Kursk tháng 7/1943, trận Baltic năm 1944, Berlin năm 1945 nhưng đây là trận không chiến dài nhất lịch sử kéo dài gần hai tháng.
Con số tổn thất của đôi bên trong trận không chiến Kuban có rất nhiều số liệu khác nhau. Trong cuốn Lịch sử chiến tranh vệ quốc vĩ đại 1941-1945, phía Liên Xô công bố bắn rơi 1.100 máy bay đối phương trong đó có 800 chiếc trong không chiến. Phía Đức đưa ra con số bắn rơi 1.000 máy bay Liên Xô và chỉ thiệt hại 300 chiếc. Nguồn ảnh: Pinterest.