在这一航空作战史上奇特的空袭中，接受重任的是当时中国空军第十四队队长徐焕升和第八大队第十九队副队长佟彦博。
为了保证这次人道远征空袭的成功，徐焕升和担任僚机的佟彦博先从汉口飞往重庆，在那里进行了两个多月的模拟空袭训练。他们训练时驾驶的两架飞机都是马丁B-10B型战斗机。这种飞机是一种双发动机单翼轰炸机，每台发动机的功率为775马力，机长13.63米，翼展21.49米，起飞重量达7430公斤，最大时速为343公里，最高飞行高度为7300米，航程仅达900公里。飞机上还装备有机枪3挺，可携带炸弹1025公斤，乘坐4人。为了这次远征，他们对飞机又专门进行了改装，增大了油箱以保证飞行燃料。训练结束后，国民党空军司令部决定把宁波作为远征空袭的前进基地。
1938年5月19日，在装满各种宣传传单后，两架飞机于下午3时23分从汉口秘密起飞。同时徐光斗、雷天春、蒋绍禹、刘荣光、吴积冲、苏光华等六人也分成两个小组分别乘坐在这两架飞机上。经过两个小时的飞行，两架飞机分别经过南昌和玉山机场后，平安抵达宁波的栎社机场待命。
当晚23时48分，在稍微歇息添加燃料和作好战斗前的各种准备之后，徐焕升和佟彦博驾驶两架飞机从宁波起飞，并于5月20日凌晨2时25分，以3500米高度飞临倭国长崎上空，撒下了第一批传单。3时45分，双机编队到达福冈上空，在撒下传单的同时并投下了照明弹。4时32分，编队飞越九州上空，第三次撒下传单。飞机在倭国长崎、福冈、久留米、左贺及九州各城市总共投下传单100多万张。之后，飞机掉头向西沿原路返航。5时23分，双机编队完成任务后顺利飞到公海。8时48分，僚机佟彦博在玉山机场降落，长机徐焕升于9时24分在南昌降落。两架飞机在机场加油后再次起飞，于11时13分在武汉上空会合后，安全降落汉口机场。至此，第一次远征袭击胜利完成，这也是倭国有史以来第一次被外国飞机袭击。
徐焕升先于美军杜立德轰炸倭国本土的第一人
尽管这次被人们称作纸片轰炸和人道远征的空袭，并没有改变倭*国主义侵略中国的法西斯行径，但这次成功的空袭震惊了世界，对打击倭国侵略者的嚣张气焰和增强中国人抗日的志气起到了巨大作用，在国内外引起巨大反响。
5月22日，周恩来、王明、吴玉章代表**中央和八路军办事处亲自到国民空军司令部，对凯旋的中国空军人员进行慰问，并敬献锦旗一面，上面写着八个大字：德威并用，智勇双全。周恩来还发表了讲话，赞扬他们的成绩和英勇行为，并与徐焕升和佟彦博合影留念。
而在第二次世界大战后期，美国著名的《生活》杂志评选刊登了二战中闻名于世的12名飞行员的照片，其中就有担任这次人道远征倭国实施纸片轰炸袭击的长机——中国飞行员徐焕升。同时，该杂志在文章中明确指出，徐焕升是先于美军杜立德轰炸倭国本土的第一人。