基耶夫斯卡亚地区的空战 （5月26日-6月7日）
交战发生在苏军北高加索方面军试图突破基耶夫斯卡亚和靡尔达万斯卡亚地域内德军防御之时。5月26日晨，苏军北高加索方面军部队在基辅村和莫尔达维亚村之间的方向上展开进攻，仅用6小时就攻占了德军的几个支撑点，突入防御纵深3-5公里。
为阻滞苏军的攻击，德军统帅部把所有的航空兵都集中到战场上空。在前3个小时，德军就出动飞机1500余架次。从中午开始，德军轰炸机一批又一批地出现在苏军进攻部队的上空。尽管苏军航空兵积极应战，赶跑很多德军轰炸机群，并使部分轰炸机无法准确轰炸，但由于德军从其他战线调来大批飞机，其航空兵力比苏军多出1.5倍，德军暂时夺取了制空权。
5月27日晨，战斗再次开始。7时30分，苏德双方地面部队几乎同时发起冲击。为了保持制空权，德军在这一天出动飞机2658架次，以每批50-100架的大编队支援地面部队。德军航空兵连续不断的袭击，使苏军地面部队白天进攻和机动都很困难。
此后几天，为了削弱德军航空兵力，苏军加强了对德军机场的夜间突击，使德军战机的活动能力明显下降。经过激烈空战，苏军消灭德军战机315架，自己损失战机150架，苏军终于掌握战役制空权。
作战评价
库班空战是苏军在卫国战争中空战次数和参加会战飞机最多的空中会战之一，也是苏德双方争夺战略制空权的重大转折点。这场空中交战历时50多天，双方均投入了大量兵力。苏军航空兵共出动约3.5万余架次，击毁德国飞机1100余架，其中800多架是在空中击落的。
在空战中，苏军航空兵开创了名为"库班书架"的空中兵力部署方法（以6机或12机组成3个梯队，保持不同高度和距离，若敌方攻击第1梯队，则用第2梯队压制，若敌方攻击第2梯队，则用第3梯队压制），广泛利用地面电台指挥，使用垂直机动和以双机为基础的正面和纵深疏开队形，提高了空战能力和指挥能力。这一战例在世界空战史上具有重要历史地位。
兵力对比
■苏军：第4、5集团军和黑海舰队航空兵、部分远程航空兵，约900架飞机，后增至1000架，部署于克拉斯诺达尔西部和东北部机场。
■德军：第4航空队和驻乌克兰南部航空队，约1200架飞机，后增至1400架，部署于塔曼半岛、克里木、顿巴斯和乌克兰南部机场。
