9月7日下午5時，德軍開始對英國首都進行轟炸。由德軍第2航空隊組織的372架轟炸機和648架護航戰鬥機組成的機群向倫敦進發。英國空軍第11航空隊的指揮官沒有想到德軍會轟炸倫敦，因此依舊將已經起飛的23個戰鬥機中隊集結在泰晤士河以北，以抗擊德軍對其戰鬥機部隊的空襲。因此，通向倫敦的空中之路基本上是暢通無阻的。德軍的突擊編隊只受到很小的干擾，300多架轟炸機中有247架突入倫敦市區，共投放高爆**335噸、***440噸。倫敦市區受到很大損失，300多平民被炸死，1300多人受重傷。
在德軍轟炸和返航途中，英軍先後有21箇中隊的戰鬥機與德軍飛機交戰。德軍在作戰中損失了41架飛機，英軍損失28架。對倫敦的轟炸並沒有結束，兩天後的下午，德軍第2航空隊又對倫敦發動了第二次大規模的晝間轟炸。這一次，英國空軍第11航空隊早有準備，有9箇中隊進入預定空域。英軍第11航空隊司令帕克把他的中隊部署在前沿，以迎擊兩個德軍突擊編隊。第1支突擊編隊被攔截，並被迫把**投在坎特伯雷。第2支突擊編隊在英軍戰鬥機的猛烈攻擊下被迫逃往郊外，將**胡亂丟在郊區。在英軍戰鬥機的攔截下，德軍突擊飛機多數在到達倫敦之前就被擊落，只有不到半數的轟炸機衝過防線。然而，這些衝過防線的德軍轟炸機，在英軍戰鬥機的不斷追擊下，難以進行準確的瞄準轟炸，結果沒有能夠給倫敦造成什麼損失。這一天德國空軍損失了28架飛機，英國方面損失了19架飛機和14名飛行員。
對倫敦第二次轟炸並不像第一次轟炸那麼順利，為此希特勒不得不把“海獅計劃”推遲到9月24日。9月15日，對倫敦的轟炸又一次開始了。德軍派出了400架戰鬥機掩護近100架轟炸機。而英軍組織了17箇中隊攔截，其中11個來自第11航空隊，5個來自第12航空隊，1個來自第10航空隊。上午11時，當德軍飛機剛一飛過英吉利海峽，便有一大群英軍戰鬥機壓頂而來，並不斷開火射擊。兩個“噴火式”戰鬥機中隊領頭攻擊，另有3箇中隊參加在坎特伯雷上空的戰鬥。帕克對空戰情況並不滿意，又命令6箇中隊緊急起飛，其中兩個中隊在麥德威河上空攻擊1個德軍編隊，隨後又有4個“颶風式”戰鬥機中隊投入戰鬥。接著，英軍第12航空隊的5箇中隊參加作戰。“噴火式”戰鬥機與德國戰鬥機交戰，而“颶風式”飛機則專門搜尋轟炸機。儘管有戈林的命令，但德軍的戰鬥機對轟炸機的護衛還是不足。在英軍“颶風式”戰鬥機的追擊下，德軍轟炸機只得鑽入雲層以尋找逃避或把**胡亂一丟就往回逃。
下午15時，德軍空軍再次攻擊。這一次，他們顯得有點急躁，並沒有去誘騙英軍戰鬥機航空兵離開預定空域。當德國飛機穿過英國海岸進入英國本土時，英國第11航空隊又增派了箇中隊，第12航空隊也增派了5箇中隊，第10航空隊也從西邊派來1箇中隊。這時英軍共有個中隊在空中迎擊德軍3支突擊編隊。德軍第1支突擊編隊首先與兩個“噴火式”戰鬥機中隊交戰。第2支突擊編隊則陷入一大批“颶風式”戰鬥機的重圍。他們被迫突圍，並一邊撤退一邊投**。第3支突擊編隊向倫敦徑直闖去，也被英軍戰鬥機團團圍往。一部分轟炸機抽身撤出戰鬥向回逃去，留下來的那些德軍轟炸機及掩護它們的戰鬥機則與英軍戰鬥機從倫敦市中心一直打到倫敦西部郊外。英軍第11航空隊的10箇中隊和第12航空隊的5箇中隊參加了空戰。這一連串戰鬥使這一天的空戰達到頂峰。德軍飛機被擊毀56架，被擊落4架，英國空軍損失26架飛機。英國把這一天，定為“不列顛之戰日”。
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