7 липня 1937 року інцидентом на мосту Лугоуця онеподалік від Пекіна розпочалася Друга японо-китайська війна. З перших днів вторгнення основний удар тримала авіація японського флоту, і це змусило прискорити поставки літаків до армійських ВПС. Навесні 1938 року в небі Китаю з’явився винищувач Кі-27а. Його бойові якості, в поєднанні з високою відчкою особового складу, дозволили японській авіації здобути перевагу над китайськими ВПС. У повітряних боях винищувач успішно боровся з літаками радянського виробництва І-15 та І-16. Також в 1938 році у китайському небі з’являються бомбардувальники Ki-21-Ia, першими на озброєння його отримав 60-й сентай. Літаки відразу були задіяні в активних бойових діях, а їхні екіпажі зуміли розробити ефективну тактику застосування – вони утримували тісний бойовий порядок у районі цілі, поєднуючи це з взаємною підтримкою вогнем. Бомбардувальники Ki-21-Ia також показали свою високу живучість – вони могли витримати пошкодження від великої кількості куль звичайного калібру. Певний період часу ці літаки були єдиними бомбардувальниками дальньої дії в армійських ВПС Японії.