Тем временем, восемь F-22AM (а именно они являлись той групповой целью вместе с самолетом прикрытия F-35 и самолетом ДРЛО Е-3 Century) пересекли государственную границу и вторглись в воздушное пространство РФ. Вскоре от Е-3 Century четырем парам двадцать вторых была передана информация о СУ-35. Получив направление на цель, F-22AM начали поиск истребителей противника своими БРЛС. Вскоре одна из 'сушек' была взята на сопровождение всеми восемью F-22AM. Когда самолеты сблизились на дистанцию разрешенного пуска, командир звена выпустил одну управляемую ракету (УР) AIM-120B, поразившую российский истребитель через пятьдесят секунд на дистанции тридцать восемь километров. При этом, по докладам летчиков, в ночном небе была видна вспышка взрыва, а по информации с самолета Е-3 изображение российского перехватчика на экране радиолокатора исчезло. Контакт со второй машиной русских был потерян. Ее пилот, выполнив энергичный маневр, зашел в хвост одному из истребителей противника и выпустил ракету. F-22 вошел в штопор и рухнул на землю, но и российский самолет, получивший попадание ракеты, загорелся. Пилоту 'Сухаря' удалось успешно катапультироваться. Уже на земле он наблюдал, как догорали обломки сбитого им самолета, летчику которого, скорее всего, спастись не удалось. Позже оба российских пилота были эвакуированы на вертолетах МИ-8, дислоцированного в поселке Гаджиево пятнадцатого вертолетного полка.
Через десять минут после того, как два СУ-35 исчезли с экранов радара РЛС аэродрома Ваенга-1, пара МИГ-31, находящиеся на боевом дежурстве на взлетно-посадочной полосе (ВПП), получили команду на взлет. Они, принимая команды наведения с земли, направились в сторону государственной границы.
В это время ударная тактическая группа F-22 выполнила плановую дозаправку в воздухе и вернулась к месту нанесения ударов по объектам повстанцев, где и встретилась с парой МИГ-31.
С первого захода летчик ведущего МИГа сбил один неприятельский самолет, однако и его машина получила ракету от истребителя прикрытия F-35, после чего потеряла управление.
Второй МИГ-31 успел выполнить прицеливание и выпустить одну ракету, поразившую один из F-22, после чего и сам 'мигарь' был сбит. Обоим русским пилотам удалось благополучно катапультироваться. Так же как и одному из пилотов F-22. Второму американцу не повезло.
Всего пресс-служба ВВС НАТО в этот день объявили об уничтожении в воздушных боях двенадцати истребителей противника и потере семи своих машин. В то же время агентство 'Франс-пресс' со ссылкой на свои источники в России сообщило о равноценном размене самолетов воюющих сторон девять на девять, при одном утерянном по техническим причинам дозаправщике авиации KFOR.
Практически все экипажи ВВС коалиции считаются погибшими с учетом погодных условий и местности, в которой проводилась воздушная операция. Независимые же источники сообщают о пленении двух американских пилотов повстанцами.
Тем временем ВВС коалиции продолжали наносить удары по объектам подконтрольным повстанцам. В некоторых позиционных районах на следующий день это стало делать гораздо сложней, чем в первые часы операции. Особенно не простая обстановка сложилась на северном театре военных действий (ТВД). Там в силу отдаленности от аэродромов базирования непосредственно при нанесении ударов самолеты действовали парами, последовательно атакуя цели на Мурманском рейде, в портах и на побережье. И после нанесения первых ударов каждая пара самолетов производила дозаправку в воздухе и наносила повторный удар.
Общее управление звеньями осуществлялось с самолета ВзКП ЕС-130. Доразведку наземных целей производил самолет радиолокационной разведки Е-8С "Джистарс", непосредственное наведение на цели ударных пар было возложено на пару самолетов F-35. Отсутствие достоверной информации о результатах ударов вынуждало командование коалиции многократно наносить авиационные и ракетные удары по предполагаемым районам расположения позиций радиотехнических войск, активных средств ПВО, аэродромам и кораблям. Главной же целью ВВС KFOR были атомные подводные лодки (АПЛ), находящиеся в руках повстанцев. Все они в соответствии с приказом бывшего президента РФ находились на своих базах, и баллистические ракеты (БР) с ядерными боевыми частями (ЯБЧ) с этих АПЛ были сняты и утилизированы, но было необходимо не дать выйти любой субмарине на оперативный простор. Что бы исключить саму такую возможность, в Баренцевом море было организовано непрерывное дежурство трех АПЛ типа 'Seawolf'. 'Охотники за подводными лодками' должны осуществлять перехват и уничтожение субмарин повстанцев, а остальные АПЛ ВМФ коалиции начнут наносить удары своими КР по целям на побережье. Позже к участию в операции 'Северный шторм' планируется подключение двух авианосных ударных группировок (АУГ). Это будет сделано после нейтрализации двух дивизионов зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) С-400 'Триумф' и С-500/С, которые проявились на северном ТВД к вечеру четвертого мая.