从１２日２０时空军派出２架伊尔—７６将２４２名中国地震局等单位的救灾人员和专用救灾器材运至灾区开始，到１５日凌晨，空军共动用４０余架运输机，累计飞行１３０余架次，将８６００余名军地救灾人员和近２００吨物资运抵灾区。这是中国空军史上同时出动飞机最多、飞行强度最大、反应速度最快的非作战空运行动。

    面对突如其来的地震灾害，空军立即启动应急预案，组织各部队对所属运输机、直升机开始集中维护和飞行准备；采取多种措施确保成都附近的３个军用机场能够全天开放；航管部门优先保障专机和救灾任务飞行。

    就在空运中国地震局等单位的救灾人员５个小时后，空军向空降兵下达了飞赴四川抗震救灾的命令。１３日５时许，６８００余名官兵分别在武汉天河机场和开封某军用机场集结完毕。１３日８时开始，空军出动３２架飞机，在１７个小时内滚动飞行１１３架次，将兵力和７９．３吨救灾物资、药品全部输送至灾区。

    １４日上午，中央军委委员、空军司令员许其亮组织召开空军首长办公会，将空军下一步救灾重点确定为抢救伤员、空投、空运。１４日１２时许，１５名空降兵被成功空投至四川茂县，建立通信联系，报告灾情。１４日１４时许，空军再次派出１３架运输机，向灾区空运１５００名军队医疗人员和１００余吨医疗器材、药品。与此同时，兰州军区空军出动运输机３架次，协助地方向受灾较严重的陇南地区空运救灾物资１２吨。

    在这场赢得生命的“大空运”中，空军飞行员的飞行强度已接近极限——飞行员最多的在一天内飞了９个起落，空中连续飞行时间达１６小时。１４日空军决定增派４０００名空降兵和１６０名空投人员飞赴灾区。面对仍在继续的“大空投”，付润杰说：“想想灾区的群众，我们算不了什么。”