1943年11月25日，希尔与克林顿·文森特上校进行协调后，整个空袭机队整装出发了，不过，其中一架P-51A突然因为起飞后不久，发现液压系漏油而返回基地放弃了任务。担任先行攻击的P-38"闪电"式战斗机的领队是萨姆·帕尔默；第11轰炸机大队的B-25轰炸机部队由第61号机领队，指挥官为约瑟夫·韦尔斯，美国《时代杂志》和《生活杂志》的特派记者特奥多尔·怀特也在这架飞机上；中美空军混合团的6架B-25由125号机的L·丹尼尔斯担任领队，机组中有张天民、林洐落、张树成、吴超尘、罗绍阴、温凯奇、李颁平、周明鹤、梁冥等中方飞机人员；希尔本人亲自率领P-51A机群。于清晨四时半起飞，下弦月光，照得武夷山区，岚毕现，河川明朗，大中美神鹰被规定关闭了空中讲话的线路。
当他们沉默的越过武夷山时，天空仍是疏星弯月，遥望台湾海峡凄凄蒙蒙，究竟海上如何，这是破题儿第一遭，每个人的心里都有志丢不安，谁也不敢离开编队，据说总领队有飞行三千多小时经验，人们对他都有信心。东方隐现鱼肚白色，海的那一边已出现了黑黝黝的一条南北走的黑影，这大概就是情报上提示的台湾中央山脉了。
天色愈来愈亮了，天上的弯月，在航行中已变成了天上的装饰品，拂晓的晨光，振奋了人们长途飞行的情绪，每一架P-51都带了副油箱，按照出发前规定，现在副油箱的油都燃烧完了，丢弃了副油箱，主油箱还有四个钟头的油量，足够作战与回航，所以飞行员们用不到为油量操心。
所有参加行动的飞机都低空贴海面飞行跨越了台湾海峡，以防止日本海军发现中美空军。台湾地形清清楚楚的出现了，领队机不再缄默了：「这是领队讲话，左前方的海边平原上的飞机场是新竹机场，现在空中没有敌机警戒。P-38先俯冲进入，攻击地面飞机和高炮阵地，P-51则爬升一万呎制空，掩护B-25进入投弹。」，日本人对中美空军的意图毫无查觉，新竹基地完全没有戒备，任由大批飞机散落地停放在跑道、滑行道与机库内，成了空袭的活靶子。
新竹基地的主跑道大约分为南北两向，另外有往东与往西的斜角跑道，相交于主跑道的北端。中美空军抵达南寮时，台湾海岸线已经在望，机群立刻升高到500米以上，自西南方向接近新竹基地。希尔以基地的跑道为瞄准点，命令编队开始进攻。
25中队由20浬以外开始俯冲，到达台湾边时，高度是标准的超低空五十呎，当敌人正在机场里悠闲的坐在飞机上试车时，祸从天降。首先，8架P-38"闪电"式战斗机开始朝地面上的日本飞机扫射，接着紧跟在后面的14架B-25轰炸机开始在大约1000米的高空投下了162枚500磅重的大炸弹，炸弹的散布面，覆盖了整个跑道、滑行道、疏散道、营区，处处都在爆炸，浓烟高达两千呎，浓烟里仍在继续爆炸，火光闪闪，炸声如响雷惊天动地。浓烟中还有一股一股突发的大火，咕嘟咕嘟的爆炸冲空，连新竹城区也被震撼了，人们纷纷奔出睡房，遥望西郊机场，除了浓烟、大火，不断的爆炸，再也看不到其它的东西了。最后上空护航的7架P-51也投入了战斗。
碰巧的是，当时正好有一群约20余架日军96式轰炸机进行空中训练，发现中美空军后竟然不知所措。P-38立即投入攻击，麦克米伦中尉击毁了一架地面上的96式轰炸机；雷恩·蒙中尉在空中和地面各击落一架96式轰炸机；舒尔茨中尉则当场打下2架96式轰炸机；道威斯中尉也击落了1架，击毁地面上的96式轰炸机3架；约翰斯顿中尉在空中击落2架；罗斯中尉在空中击毁日机1架，击伤了1架。
