Как уже упоминалось, первое нападение японцев на Бирму имело место ранним утром 9 декабря, когда Ki-27 из 11-го Сентая обстреляли пустовавший аэродром Виктория Филд на перешейке Кра. Подобная атака состоялась и 11 декабря - 27 Ki-27 из 77-го Сентая вели огонь из пулеметов по аэродрому Тавой. Японцы уничтожили на земле один самолет, но сами потеряли четыре истребителя.
23 декабря несколько дюжин бомбардировщиков Ki-21 и Ki-30 в сопровождении 30 Ki-27 из 77-го Сентая совершили налет на порт и доки Рангуна, а также на расположенный поблизости аэродром Мингала-дон. Японские самолеты были встречены 15 истребителями Брюстер "Буффало" из 67-й эскадрильи британских ВВС и 12 Кертис-сами Р-40 из 3-й эскадрильи AVG (American Volunteer Group - Группа американских добровольцев). После жестокого боя англичане (а точнее новозеландцы, так как их было большинство в 67-й эскадрильи) сообщили об уничтожении трех бомбардировщиков (ещё два бомбардировщика и один истребитель считались "вероятно" сбитыми). Американцы рапортовали о сбитых десяти бомбардировщиках и одном истребителе, кроме того, пять бомбардировщиков послали в разряд "вероятно" уничтоженных. Собственные потери американцев составили четыре самолета и два пилота. Японцы претендовали на уничтожение семи Р-40 (ошибочно принятых за "Спитфайры") и двух "Буффало", один уничтоженный на земле и ещё четыре вероятные победы, и всё это без потерь со своей стороны.
Следующий воздушный налет на Рангун состоялся 25 декабря. В нем участвовали почти все бомбардировщики и истребители 7-го и 10-го Хикоданов. Включая 32 Ki-27 77-го Сентая. Специально, чтобы усилить эскорт, из Малайи в Бангкок, через Кота Бару, был переброшен 64-й Сентай. В налете также должны были участвовать машины 47-го Докурицу Чутая, но затем от этих планов отказались. После ожесточенного боя американцы и англичане заявили, что ценой потери двух Р-40 и четырех "Буффало", им удалось уничтожить 16 бомбардировщиков и 12 истребителей. Не отставали от них и японцы - только пилоты 77-го Сен-тая претендовали на восемь побед (плюс две "вероятных") при собственных потерях в два сбитых и один поврежденный самолет. Оба налета нанесли серьезный урон войскам Союзников, от бомб сильно пострадало гражданское население Рангуна.
В последующие дни активность японцев в воздухе заметно уменьшалась. IJAAF ограничивалась лишь беспокоящими налетами бомбардировщиков на Мингаладон и Рангун. В этих вылазках истребители участия не принимали. Тем временем AVG вывел из Бирмы 3-ю эскадрилью, заменив её 2-ой, которую усилили за счет нескольких самолетов из состава 1-ой эскадрильи. Только 3 января 1942 года девять Ki-27 77-го Сентая (он с 29 декабря базировался в Ла-мианге) атаковали аэродром Моулмейн, уничтожив несколько самолетов на земле. После этого они направились на аэродром Раенг в Таиланде, где застали врасплох три Р-40 AVG, осуществлявших штурмовку. Американцы заявили, что им удалось сбить три японских самолета и еще несколько уничтожить на земле. На самом деле 77-й Сентай потерял один самолет в бою и два или три на земле. А его пилоты претендовали на один сбитый Р-40.
Следующий бой между самолетами 77-го Сентая и американцами произошел на следующий день, 4 января, над Мингаладо-ном. Группу из 32 Ki-27 смело атаковала шестерка Р-40 AVG. Американцы утверждали, что им удалось уничтожить два истребителя, один - "вероятно", а сами они потеряли три самолета. Фактически в тот день 77-й Сентай потерь не понес. Японцы в этом бою претендовали на четыре подтвержденных и одну вероятную победу над Р-40. Ki-27 появлялись в небе над Мингаладоном и Маумейном 5 и 7 января, но воздушных боев больше не было.
8 января британские ВВС провели полет на Бангкок. Ни японских, ни тайских истребителей нападавшие не встретили. Четверка Р-40 из 2-й эскадрильи AVG обстреляла аэродром Месот, пилоты заявили, что им удалось уничтожить на земле восемь самолетов. Американцы потеряли одну машину. Японские данные подтверждают потерю четырех Ki-27 77-го Сентая и повреждение ещё трех истребителей, но не в Ме-соте, а в Раенге. В тот же день 3-й Чутай 77-го Сентая был переброшен на аэродром Сингора на Малайском полуострове. Раенг снова подвергся атаке 9 января, теперь в полете участвовала объединенная группа из Р-40 AVG и "Буффало" 67-й эскадрильи королевских ВВС. Японцы потеряли один самолет на земле, ещё одна машина получила повреждения. Подобные атаки вражеских аэродромов обе воюющие стороны повторяли в последующие дни. Например, 13 января Ki-27 77-го Сентая атаковали Тавой. В этот период оставшаяся часть 1-й эскадрильи AVG прибыла в Бирму из Китая. Японцы усилили 10-й Хикодан и, после подготовки, 18 января 1942 года японская 15-я Армия начала вторжение в Бирму.
На следующий день над Тавоем семь Ki-27 77-го Сентая, сопровождавшие бомбардировщики Ki-30, столкнулись с парой Р-40 и парой "Буффало", которые в свою очередь сопровождали "Бленхеймы" 113-й эскадрильи английских ВВС. Японцы сбили три самолета противника, не понеся при этом потерь. 20 января Ki-27 77-го Сентая сбили над Моулмейном ещё два "Буффало", пока остальные самолеты этого подразделения патрулировали в районе гор Давна на границе Таиланда с Бирмой. Они столкнулись с шестеркой Р-40 2-й эскадрильи AVG и американские пилоты записали на свой счет три подтвержденных и три вероятных победы. Один Р-40 был сбит и один получил повреждения. Японцы в этот день одержали четыре подтвержденных и одну вероятную победу, потеряв только один Ki-27.
5-й Хикошидан, который осуществлял поддержку действий 15-й Армии, получил к 22 января подкрепления. Касательно Ki-27, 19 января с Филиппин прибыл 50 Сен-тай (без 3-го Чутая), а несколькими днями раньше из Малайи был отозван 3-й Чутай 77-го Сентая. В двух этих Сентаях было в общей сложности 56 Ki-27 и базировались они в Таиланде: 50-й Сентай в Накхонг Саване, а 77-й в Лампанге. 22 января состоялся боевой дебют 50-го Сентая в небе Бирмы - его самолеты сопровождали бомбардировщики Ki-21, но в этот день встреч с противником не было.
На следующий день 24 Ki-27 50-го Сен-тая атаковали Мингаладон. Столкнувшись с тремя "Буффало", пятью Р-40 и тремя недавно прибывшими "Харрикейнами", японские пилоты записали на свой счет пять подтвержденных и несколько вероятных побед, потеряв два Ki-27. Со своей стороны американцы претендуют на пять сбитых Ki-27 и две вероятные победы. Пилоты "Буффало" добавили к этому списку ещё один поврежденный японский истребитель. Несколько часов спустя 24 Ki-27 77-го Сентая появились над Мингаладоном и сразу вступили в схватку с американскими Р-40, которые пытались атаковать бомбардировщики Ki-30. После тяжелого боя американцы заявили, что потеряв три самолета, они одержали шесть подтвержденных и три вероятные победы. На самом деле 77-й Сентай в этот день потерь не имел, а его пилоты записали на свой счет восемь подтвержденных и четыре вероятных победы над Р-40.
Бомбившие Рангун 24 января Ki-21 понесли тяжелые потери из-за опоздания эскорта из двадцати Ki-27 50-го Сентая. Когда Ki-27 наконец появились над городом, они были атакованы Р-40 AVG. Американцы претендовали на шесть побед, но фактически 50-й Сентай потерял три истребителя (включая машину командира 1-го Чу-тая капитана Фуджио Сакагучи, возглавлявшего группу). Удивительно, но японцы на победу в этом бою не претендовали! Почти в то же время Ki-30 в сопровождении 25 Ki-27 77-го Сентая атаковали Мингаладон. Японцы утверждали, что им удалось уничтожить один Р-40 и один повредить, но на самом деле сражались они с "Харрикейнами", которые потерь не понесли.
Утром 26 января над Мингаладоном произошла ожесточенная схватка 23 Ki-27 50-го Сентая с американскими Р-40 и британскими "Харрикейнами". Японцы одержали четыре подтвержденных и шесть вероятных побед, потеряв один Ki-27, который столкнулся с американским истребителем.
На следующий день три или четыре Ki-27 из 84-го Докурицу Чутая под командованием лейтенанта Осами Вакамацу, патрулировавшие над Ханоем, атаковали группу самолетов, принятых за Р-40 и сбили три из них. На самом деле жертвой стали Мораны Солнье MS-406 французской ЕС 21595. Командир японского подразделения позднее принес извинения за этот инцидент. В конце января аэродром в Ханое, где базировался 84-й Докурицу Чутай, подвергся атаке шестерки настоящих Р-40 из AVG. На земле был уничтожен один Ki-27, а три или четыре других получили повреждения.
Ki-27 84-го Докурицу Чутая участвовали в боевых действиях с 20 декабря 1941 года. В тот день они сопровождали легкие бомбардировщики 82-го Докурицу Чутая, которые атаковали Куньмин в южном Китае. Налет, в котором на этот раз принимали участие три тяжелых бомбардировщика Ki-21, был повторен 17 января 1942 года, но истребители не смогли гарантировать безопасность бомбардировщиков - все три Ki-21 были сбиты. В конце января подразделение перевели в Японию, где его перевооружили на тяжелые двухмоторные истребители Кавасаки Ki-45 "Торю".
В полдень 28 января японцы атаковали Мингаладон большой группой из 27 Ki-27 77-го Сентая и десяти машин 50-го Сентая. На перехват поднялось шестнадцать Р-40 из 1-й и 2-й эскадрилий AVG, которые одержали шесть подтвержденных и одну вероятную победу. Собственные потери американцев составили один сбитый самолет и один поврежденный. Пилоты 77-го Сентая, в свою очередь, рапортовали о семи подтвержденных и одной вероятной победе над американскими истребителями, собственные потери составили три самолета. 50-й Сентай претендовал на восемь уничтоженных Р-40, без потерь со своей стороны. На следующий день 20 Ki-27 77-го Сентая повторили налет на Мингаладон и Рангун. В схватках с Р-40 и "Харрикейнами" японцы потеряли четыре самолета, но, по их словам, одержали четыре подтвержденных и две вероятных победы. Британцы претендовали на уничтожение двух японских истребителей, а американцы - 25 (!), в обмен на два сбитых Р-40. Следующий воздушный бой произошел 31 января, но закончился безрезультатно для обеих сторон.
На всем протяжении февраля активность в воздухе была низкой, хотя было несколько схваток между Р-40 AVG, английскими "Харрикейнами" и японскими Ki-27. Например, 6 февраля американцы сбили шесть Ki-27, а пилоты 17-й эскадрильи британских ВВС ещё два таких же истребителя из 77-го Сентая. 21 февраля, в бою между шестеркой Р-40 AVG и 23 Ki-27 77-го Сентая, американцы сбили четыре японских самолета. Несмотря на численное превосходство противника, AVG не понесла потерь за исключением одного раненного пилота. 25 февраля три Р-40 столкнулись с двадцатью Ki-27, вероятно из 77-го Сентая. Американцы сбили четыре японские машины без потерь со своей стороны. В тот же день группа Р-40 и "Харрикейнов" вступила в бой с Ki-27 50-го Сентая и Ki-44 47-го Докурицу Чутая. Союзники записали на свой счет фантастическое число побед - 25! Действительность "несколько" отличалась от этих заявлений - японцы потеряли два Ki-27, а один пилот Ki-44 был ранен. На следующий день пилоты AVG рапортовали об уничтожении ещё семнадцати Ki-27 при собственных потерях в три самолета.
В ходе боев в Бирме японские ВВС понесли серьезные потери. Самыми опасными противниками оказались Р-40 и "Харри-кейны". Как только Союзники обнаружили слабые стороны Ki-27, а именно: слабое вооружение, отсутствие бронирования и незащищенные топливные баки - японским самолетам стало труднее удерживать превосходство в воздухе. Поэтому, когда в марте 1942 года завершилась кампания в Малайе, в Бирму были переброшены 1-й и 11-й Сентаи. В конце декабря 1941 года в Бирму был отправлен 47-й Докурицу Чутай, вооруженный Ki-44. После завершения боевых действий в голландской Ост-Индии в Бирму также прибыл 64-й Сентай.
В начале марта 1942 года активность японцев в Бирме резко возросла. Помощь оказали даже тайские ВВС, которые атаковали цели в бирманском районе Шан (Таиланд объявил войну США и Великобритании 25 января 1942 года). В воздушной войне всё большую роль стали играть истребители Ki-43 "Хаябуса". 9 марта японские войска вступили в Рангун и, после длительных жестоких боев, к концу мая, японцы фактически взяли под контроль всю Бирму. AVG отступила через Магве и Лайвинг к Куньмину в Китае, а уцелевшие британские самолеты были выведены в Индию. Во второй половине марта над Магве было несколько воздушных боев между японцами и AVG, в одном из которых погиб командир 11-го Сентая майор Тадаши Окабе.
В тот период 1-й Сентай действовал с аэродрома Таунгу, а затем с Мингаладона около Рангуна. В мае 1942 года это подразделение вывели в Акено, Япония, чтобы перевооружить на Ki-43. 11-й Сентай, действовавший с аэродромов Таунгу, Мьинд-жан и Рангун, прибыл в июне в Акено для перевооружения. Оба Чутая 50-го Сентая, с марта 1942 года базировавшиеся на Минга-ладоне, были в апреле выведены в Токура-зава в Японии, где они воссоединились с 3-м Чутаем, прибывшим с Филиппин. Последним покинул Бирму 77-й Сентай, с марта базировавшийся в Мауби, а затем в Магве и Лончжене. Только в октябре 1942 года это подразделение, всё ещё вооруженное Ki-27, перебросили в Донгджинченг в Маньчжурии. С декабря 1941 года по июль 1942 года 77-й Сентай уничтожил 120 самолетов противника, потеряв при этом семнадцать пилотов.
Но на этом воздушные бои в Бирме не закончились (хотя боевые действия возобновились только осенью, после сезона муссонов), как и деятельность Американской добровольческой группы (AVG). Например, 3 и 4 июня пилоты AVG записали на свой счет восемь Ki-27, которые они сбили около Хэньяна в южном Китае. На самом деле 54-й Сентай, который был противником американцев, потерял четыре самолета. Именно тогда AVG была формально преобразована в 23-ю истребительную группу ВВС США. Произошло ещё много столкновений американцев с Ki-27, особенно после того, как бомбардировщики Норт Американ В-25 "Митчелл" стали наносить удары по японским позициям в районах Ханькоу, Наньча-на, Кантона и Гонконга в Китае и Ханоя в Индокитае. В этих рейдах бомбардировщики сопровождали Р-40 из 23-й истребительной группы. Встречи с японскими истребителями, в том числе и с Ki-27 54-го Сентая были достаточно частыми до конца 1942 года.
54-й Сентай (командир - майор Ясунари Симада) прибыл в Ханькоу из Японии 16 ноября 1941 года. 8 января 1942 года произошел первый воздушный бой, когда восемь Ki-27 3-го Чутая (командир - капитан Яширо Хаяши) атаковали над Чанши девять китайских бомбардировщиков СБ и сбили пять из них и еще два повредили. В конце февраля 1942 года 54-й Сентай был переброшен через Формозу в Кантон. В ходе этого перелета было потеряно три Ki-27. В следующие месяцы подразделение вело боевую работу в южном Китае, главным образом около Гуйлиня, Хеньяна и Наньчана. За это время было одержано три подтвержденных и две вероятных победы над американскими Р-40 (22 июня, 3 и 4 июля) при собственных потерях в пять самолетов. В октябре 1942 года 54-й Сентай был выведен в Читозе около Санноро, Япония.