1 сентября в Сасэбо зашел авианосец «Хосе», а на следующий день – «Рюйхо». Оба они также пополнили парк самолетов на борту новыми истребителями. Применение А5М в боях в Китае стремительно расширялось. Моноплан быстро доказал свое превосходство над китайскими самолетами. 7 сентября над озером Тан капитан Игараси сбил подряд три (по китайским данным – два) «Хока». Практически не уступая американскому биплану в маневренности, А5М перегонял его на 50 км/ч. 9 сентября на захваченный морской пехотой аэродром Кунгта перебросили из Японии 13-й авиаотряд. 15-го туда же перебазировались самолеты с палубы «Каги» (который к тому времени уже полностью обновил парк истребителей).
С этого аэродрома 19 сентября японская морская авиация осуществила налет на Нанкин, являвшийся тогда столицей Китая. В общей сложности задействовали 45 самолетов, в том числе все 12 А5М из 13-го авиаотряда. Истребители несли подвесные баки – впервые в мире в боевых условиях. Над Нанкином японских летчиков встретили 23 китайских истребителя – американские «кертисы» и «боинги», итальянские «фиаты». В ходе боя китайцы лишились семи самолетов, японцы – четырех (среди них не было ни одного А5М).
Первые потери новых истребителей имели место 21 сентября. Самолеты с авианосцев «Хосе» и «Рюйхо» атаковали Кантон. На обратный путь пяти машинам с «Рюйхо» не хватило бензина. Они сели на воду и затонули. В воздухе же первый моноплан удалось сбить только 12 октября. В этот день пять китайских летчиков перехватили девятку бомбардировщиков, прикрывавшуюся 11 А5М. Несмотря на численное меньшинство, неожиданная атака закончилась победой.
А5М в воздушном бою демонстрировал существенный перевес над имевшимися у китайских ВВС истребителями-бипланами: американскими Кэртис «Хок» II и «Хок» III и английскими «Гладиаторами». В сочетании с более высокой выучкой японских летчиков это приводило к большим потерям китайцев в воздухе. По японским данным до конца августа А5М сбили более 330 китайских самолетов, хотя китайцы подтверждают лишь около трети от этого количества. Но это и так высокий результат, поскольку самих А5М было потеряно менее 30.
Широко известен случай с унтер-офицером Касимурой. В воздушном бою он столкнулся с китайским истрё- бителем. Японцы пишут, что на его А5М сверху упал поврежденный «Хок». Так вот, истребитель Касимуры в результате столкновения лишился изрядного куска левой плоскости (более трети размаха) и все равно дотянул до площадки в Шанхае.
. Ситуация несколько изменилась, когда в рядах авиации Чан Кай-ши появились советские авиачасти. Формально они считались иностранными добровольцами, но фактически это были кадровые части ВВС РККА, личный состав которых прошел тщательный отбор и дополнительную подготовку. Они полностью сохраняли свою структуру, включая даже неафишируемых политработников. Уровень их боеспособности значительно превосходил китайский, да и техника была получше: истребители И-15бис, И-16 и бомбардировщики СБ. Вскоре подобные самолеты получили и китайские летчики.