1942年5月，滇缅公路这一重要国际交通线被日军切断后，使美国志愿航空队的油料和后勤供应非常紧张。根据“租借法案”，作战物资完全靠“驼峰航线”，从印度空运到中国昆明，但这些物资由史迪威调配。陈纳德常常因得不到计划内的油料、弹药、航材及生活物资与史迪威发生摩擦。有时陈纳德因缺乏油料及物资，部队几乎处于停飞状态，陈纳德不得不直接向罗斯福总统报告美国志愿航空队的情况。1942年12月，由于油料和作战物资缺乏，美国驻华空军特遣队被迫停飞。直到第二年春天，美国驻华空军特遣队才恢复正常作战行动。

    1944年4月起，日本发动了打通大陆交通线的作战行动，以使从中国东北直抵新加坡的日军连成一片。陈纳德获悉这一情报后，立即报告在缅甸的史迪威，但史迪威热衷于反攻缅甸的计划，对东线日军的动向未给予重视。4月开始，日军调集15万兵力进攻河南，陈纳德要求史迪威增加物资供应量，以便打击进攻河南的日军。然而史迪威却要陈纳德抽调战斗机去保卫在成都附近新建的B-29轰炸机基地。史迪威准备用这种能载弹9090千克、航程达6600千米的B-29超远程重型轰炸机，从成都起飞直接去轰炸日本本土。5月，日军集中20万兵力进攻湖南，陈纳德奉命用200架飞机保卫成都B-29轰炸机基地，另有150架飞机被史迪威调去支援反攻缅甸作战，仅剩下90架飞机用于东线作战。在河南战役中，美国第十四航空队仅仅战斗出动12次；在湖南战役中，美国第十四航空队战斗出动202次，对进攻长沙、衡阳的日军多次进行轰炸、攻击。6月26日，美国第十四航空队在日军迫近的情况下，焚毁衡阳机场，转至零陵基地。8月8日，日军攻占衡阳。9月上旬，日军集中组编第六方面军，大约13万兵力进攻广西，10月11日，日军攻占美国第十四航空队的一个基地柳州，第十四航空队部分兵力被迫转移到湖南西部的芷江。10月15日，第十四航空队从芷江基地出发，突袭被日军占领的衡阳机场，炸毁日军30架战斗机、12架轰炸机。

    1944年10月12日至16日，美国第3舰队的航空母舰上起飞的战斗机及从中国基地起飞的B-29轰炸机共1100架次，连续袭击了台湾日军各机场和港口。这次大空战日军共损失500余架飞机，许多舰船被炸毁，部分舰船四处逃散，有的潜入香港避难，被第十四航空队的轰炸机炸沉8艘、炸伤11艘。

    史迪威任中、缅、印战区司令，将司令部设在缅甸丛林中，用美式装备训练中国部队，准备从缅甸进行反攻；蒋介石则主张将兵力用在中国战场。1944年10月19日，史迪威被免去中、缅、印战区司令职务，调回美国。将中、缅、印战区重新划分为中国战区和缅、印战区，由魏德迈少将任中国战区司令，丹尼尔·索尔登少将任缅、印战区司令。

    第十四航空队在1944年11月时，共有17437人，战斗机535架，轰炸机156架。其中P-51战斗机时速达700千米，时速比P-40战斗机快150千米； B-24重型轰炸机装有10挺机枪、载弹4000千克、航程4500千米。第十四航空队从1943年3月成立至1945年5月，共击落、炸毁敌机2054架，自己损失500架。

    魏德迈接任中国战区司令后，给第十四航空队的物资供应增加了。1944年12月，陈纳德再次提出他在6个月前提出的袭击日军汉口基地的计划，当时因史迪威拒绝提供油料而未能实现。现在，魏德迈不仅支持陈纳德的计划，而且征得五角大楼的同意，动用成都的100架B-29超远程重型轰炸机袭击汉口。12月18日，77架B-29轰炸机分7批空袭汉口，使日本空军在中国的最大基地被摧毁。1944年底开始，第十四航空队连续袭击广州、南京、上海、香港等地日军空军基地。同时，轰炸日军的供应线，使日军作战物资的供应量大幅度降低。这时，日军地面部队开始收缩，空军出动量也开始减少。1944年12月，第十四航空队击落敌机241架；1945年1月，击落敌机334架。随后，日本空军出动量急剧减少。3月，第十四航空队仅击落敌机47架；4月，第十四航空队在空中巡逻只碰到3架敌机。5月15日后，在空中再也没有发现日军飞机了。

    1945年7月31日，陈纳德少将被美国陆军航空司令部以身体健康原因免职。其实陈纳德身体很健康，只有一点点支气管炎，但丝毫不影响他作战指挥和日常工作。8月1日，陈纳德的部下、朋友及成千上万的中国人，在成都双流机场欢送陈纳德。说明陈纳德在中国很得人心，许多人都不情愿他离开中国。陈纳德经“驼峰航线”到达印度，转道欧洲回到美国。

    战争结束的日子已经不远了，在反法西斯战争即将取得最后胜利的关键时刻，陈纳德被调离中国战场。陈纳德是以极不情愿的心情离开中国战场的。用陈纳德的话说，“我满怀怒火和失望离开中国”。多少令他感到欣慰的是，1937年他以一位退休上尉的身份来到中国，在中国空军当顾问；而在8年后，他以美国将军的身份荣归故里。

    陈纳德领导的美国志愿航空队、美国驻华空军特遣队和第十四航空队，在抗日战争期间，共击落、炸毁敌机2500架，自身损失568架。陈纳德及其领导的“飞虎队”、美国驻华空军特遣队和第十四航空队，在中国抗日战争中做出了巨大贡献。

    日本驻华中部队司令官高桥中将在第二次世界大战结束后说：“日本在中国面临的有效反击的60%至75%是陈纳德将军的第十四航空队发动的，如果没有第十四航空队，在中国的日本军队可以为所欲为地推进到任何地方。”

    美国陆军航空队总司令亨利·H·阿诺德对陈纳德的评价是：他率领了一支美军规模最小的空军部队（美国陆军第十四航空队是美国最小的航空队，总共只有600多架飞机，而驻英国的美国陆军第八航空队最多时有8000架飞机。美国飞行员戏称第十四航空队是“吊在一根鞋带上的航空队”），在物资供应困难重重的条件下，消灭了敌军大量舰艇、船舶、物资及装备。他的部队所做出的贡献，以超出原拟定的仅仅限制日军空中与地面行动的设想，成为中国战场上削弱敌空中进攻的主要因素。……在执行任务时，陈纳德将军所表现出的战术与战略技巧、远见卓识与专业造诣，为他本人以及全体军人赢得了崇高荣誉。

陈纳德一脸惆怅，带着极其复杂的心情离开了中国战场。