台湾冲航空战发生于1944年10月12日至16日，是美国海军快速航母特遣部队（TF 38）的舰载机组与日本海军（IJN）和日本陆军（IJA）的陆基航空力量之间的一系列大规模空中交战。战斗包括美国对台湾日本军事设施的白天空袭，以及日本对美国舰船的夜间空袭。日本损失超过300架飞机在空中被摧毁，而美国损失不到100架飞机和两艘巡洋舰受损。这一结果有效地剥夺了日本海军联合舰队未来行动的空中掩护，这在随后的10月莱特湾海战中起到了决定性作用。

美国军队在攻击雷伊泰湾之前，为了避免来自台湾及冲绳县方面部队的空中攻击，而先行轰炸台湾及冲绳的主要基地（新竹市、高雄市等）。1944年9月，日本已经制定了与美国海军舰队进行决定性战斗的战略计划。日本的作战命令“胜利”（Sho）设想了从一到四的四种防御方案，分别为保卫菲律宾、台湾和冲绳、日本本土以及北海道和千岛群岛。由于日本在马里亚纳海战中的损失，其作战计划的核心是陆基航空力量。该计划打破了日本海军传统，将重点放在击沉美国补给舰上，而不是美国战舰上。为了恢复士气，联合舰队总司令丰田汽车宗太郎上将于10月初飞往前线，鼓舞部队支持“胜利”计划。日本海军成立了一个名为T攻击部队的特殊航空部队，用于进行恶劣天气训练。然而，与其他日本部队一样，T攻击部队在当时也面临飞行员短缺的问题，即使直接从陆军招募了新手飞行员。他们的经验不足，加上在夜间执行任务，最终导致了实际战斗中的表现不佳和夸大的击落数字。

幸存的日本飞行员带回了一场惊人胜利的故事。据报道，几乎整个美国第三舰队被击沉，美国航母力量处于破败状态。尽管一些日本海军指挥官最初对这些报道持怀疑态度，但这一叙述一直被内阁成员传递，直到传达给了广岛市皇帝。他为海军和陆军的成功表示祝贺。特别是报纸大肆宣扬这些说法，重复称美国特遣部队已经溃败，正在撤退。即使是日本海军的一些持怀疑态度的成员，包括联合舰队的丰田汽车上将在内，也认为在台湾海战中取得了某种胜利。

实际上，台湾冲航空战代表了日本空军的溃败，也是未来海军行动的一个转折点。大约有150架飞机在台湾上空丧生，另有179架在对美国水面舰队的攻击中丧生。日间轰炸行动在很大程度上是无效的。许多关于夜间袭击的报告都是由于日本飞行员训练和经验不足而夸大。这种虚假的胜利感导致丰田下令全面追击美国人，很快又陷入了另一场灾难。在意识到日本在10月12日单日遭受的惨败规模后，福留茂少将悲叹道：“我们的战斗机就像被投向不可战胜的敌人编队的许多鸡蛋。”

台湾冲航空战也证明了日本军事战术的一个转折点。在第一次菲律宾海战后，曾提出过有组织的神风特攻，但被日本海军领导人在1944年9月之前拒绝。直到台湾冲航空战的直接后果，当大将大平滝次郎取代寺冈金平担任日本第一航空舰队领导人时，才部署了专门用于撞击敌舰的部队。