1950年10月15日，中國人民解放軍第13兵團副司令員劉震調任中南軍區空軍司令員。劉震上任還不到一個月，就接到中央軍委的緊急命令：「速進京！有要事相商！」
11月4日，空軍派來一架飛機載着劉震從武漢起飛，直抵北京。憑着多年的戰爭經驗，劉震敏銳地意識到，肯定是有什麼新的任務要落到自己的肩上了。
當天晚上，空軍司令員劉亞樓緊急召見劉震。一見面，劉亞樓就開門見山：「中央軍委已經決定，調你任東北軍區空軍司令員，讓你組織志願軍空軍參加抗美援朝，屆時你將擔負志願軍空軍司令員職務。」
劉亞樓
劉震聽後大驚，本來由陸軍改造當空軍，自己就很不情願，現在竟然要帶空軍部隊入朝參戰了！他急忙推辭說：「搞陸軍我還有點辦法，搞空軍卻毫無經驗，我自己連飛機都沒坐過呀！我看還是讓我回中南空軍熟悉一段空軍生活，等空軍正式入朝後，我可隨時到前線繼續學習，讓有經驗的同志先干吧！」
劉亞樓首先告訴了劉震當前朝鮮戰場上的形勢：「10月初，金日成派人電告毛主席，在朝鮮戰場上，敵人利用千餘架飛機，每天不分晝夜地轟炸朝鮮的前方和後方，他們急盼中國人民解放軍直接出師支援，尤其是空軍。我們原本和蘇聯商定，抗美援朝，我們出陸軍，蘇聯出空軍。但老大哥突然不幹了，周總理為此親自去莫斯科會見斯大林，但也未果。」
最後劉亞樓以不容置疑的口氣說：「我們同在四野工作過，我了解你會打仗，善於學習新東西。這次工作調動是志願軍司令員彭德懷點你的將，經周總理審定，毛主席批准的。」
劉震這才意識到自己責任重大，他當即表態：「堅決服從命令，困難再大，我也要干好！」
劉震
劉亞樓又將事先擬好的志願軍空軍領導幹部名單遞給劉震，劉震看後激動地說：「太好了！有這麼多空軍幹部來幫我，特別是常乾坤同志，他是搞航空的專家，又是我黨學飛行的老同志，他來兼任副司令員，我心裏就踏實多了！」
第二天，劉震就啟程去了瀋陽。1951年1月，志願軍空軍領導機關開始組建。由於當時我國空軍尚處初建階段，只能由「湊班子」的辦法來解決，即以空軍領導機關抽調的幹部和工作人員為主，東北軍區空軍抽調的幹部和工作人員為輔，並由其他軍區抽調部分人員組成。
經過4個多月的緊張準備，1951年3月15日，中國人民志願軍空軍司令部在遼寧省安東（今丹東）宣告成立，當時的名稱叫「中朝人民空軍聯合司令部」。劉震任司令員，常乾坤任副司令員。
當時我軍的飛行員僅在米格-15上飛行了15至22個小時，毫無實戰經驗。而美國空軍不僅數量多，而且飛行員大都飛過上千小時，還有參加過第二次世界大戰的空戰經驗。面對如此嚴峻的形勢，劉震在上任之初就大抓部隊的訓練，在那幾個月里，他白天要帶部隊，晚上就請蘇軍顧問「開小灶」。
志願軍戰機
到1951年4月底，各部隊基本上按計劃完成了訓練任務，由蘇聯空軍顧問團組織的演習考核驗收開始了。考核共分四個階段：第一階段，各級司令部為首長準備決心；第二階段，襲擊敵人機場；第三階段，抗擊敵轟炸機群對重要目標的襲擊；第四階段，配合地面部隊殲滅被圍之敵。
整個考核歷時19天，共放飛307架飛機，全部是中國自己的飛行員，這些飛行員在劉震的指揮下，按規定的次序、空域、隊形上天，一點不亂，一分不差，圓滿完成了考核。考核結束後，蘇聯顧問高興地對劉震說：「奇蹟，奇蹟。你們真是一步登天！」
劉震事後回憶說：「我那是趕鴨子上架。其實還只是一腳跨在門裡，一腳踏在門外呢！」
1951年7月10日，朝鮮停戰談判開始，美軍為了加強談判地位，寄希望於空中優勢，企圖發揮空中力量，窒息中朝軍隊的運輸補給，以阻止中朝軍隊再次發動決定性的地面進攻。8月中旬，美國空軍開始了「絞殺戰」行動，集中轟炸志願軍後方運輸線，志願軍空軍進行了反「絞殺戰」。
志願軍空軍飛行員
9月25日下午，我雷達發現5批敵機112架企圖對平壤等地的鐵路、公路進行轟炸，劉震果斷命令我114架戰機出擊迎敵。此次空戰，劉震親自坐鎮指揮。
首先升空迎戰的是我空4師12團副團長李文模率領的16架殲擊機，與美20多架F-86戰鬥機作戰，並一舉擊落敵機一架。接着該團一大隊大隊長李永泰又奉命率機迎戰美F-84轟炸機群。當敵機群出現時，劉震命令李永泰：「立即爬高佔位，準備反擊！」
李永泰馬上左轉爬升佔位，但因轉彎角度過大，戰機飛到敵機群外側，儘管將敵機群驅散，卻無法瞄準敵機開炮。當層層疊疊的敵機再次向李永泰等包圍過來時，劉震果斷命令：「加大油門，急劇上升佔位！」
此時李永泰駕駛的飛機雖已中彈30餘發、受傷56處，但他不畏敵眾我寡，聽到命令，迅速拉杆，接着又是一陣猛打猛衝，在連續擊落敵機4架後，終於衝出敵機包圍，安全返回機場。
李永泰
李永泰回來以後，劉震緊緊地握住他的手說：「了不起，了不起！你駕駛負傷的飛機，首創了中國空軍擊落美國最先進的F-84飛機的戰績，打得好啊！」
在劉震的指揮下，我方空軍僅在9月25日至27日，就擊落美機26架，擊傷8架。10月2日，毛澤東看到空四師的戰報後，寫下了「空四師奮勇作戰，甚好甚慰」的批語，給志願軍空軍指戰員以極大的鼓舞。
當時蘇聯為了幫助志願軍空軍指揮作戰，派出了克羅洛夫少將擔任空軍顧問。克羅洛夫為人暴躁而又直爽，他在工作上確實盡心儘力，但有時也不可避免地與劉震產生了一些矛盾。
比如在1951年下半年，克羅洛夫提出，根據空軍作戰條例，便於志願軍總部統一指揮作戰，空軍基地可進駐朝鮮北部。但劉震卻認為：北朝鮮機場跑道一直修不起來，往往上午修好了，下午就被炸壞，晚上修好了，第二天早上又被炸壞。空軍沒有機場，怎麼起飛作戰？空軍應仍以安東一線作基地。
兩人為此爭執不下，最後竟鬧到了彭德懷那裡，彭德懷耐心地聽完他們各自的意見後，很客氣地對克羅洛夫說：「將軍的意見很好，但朝鮮這邊建基地還有許多困難，是不是基地先放在國內，待條件成熟再進北朝鮮？」
彭德懷
最終此事不了了之，但克羅洛夫卻很不高興。
1952年2月，劉震發現敵方每天早晨總要起飛30多架飛機到鴨綠江以南偵察天氣，而志願軍空軍前一段時間又從未在早晨打過空戰，他決心出其不意打一仗。為了避免克羅洛夫反對，劉震決定瞞着他指揮作戰。
2月10日7時7分，空四師奉命由安東機場起飛34架米格-15飛機。機群起飛後，劉震發出命令：「『狗熊』（美空軍第4聯隊的代號）已出動，看清了打！」
此時第12團第3大隊大隊長張積慧發現遠方上空有一道道白煙。劉震果斷命令：「投掉副油箱，升高準備戰鬥 !」
張積慧
張積慧和僚機單子玉投掉副油箱後，迅速爬高到10000米高空，搶佔高度優勢。但升到高空後，並沒有發現敵機，於是張積慧雙機加大油門追趕編隊。當他們飛至泰川、納清亭地區上空時，張積慧在右前方發現8架敵機迎面飛來，為首的兩架敵機已經插向自己的尾後，距離越來越近，已接近機炮有效射程。
在這個緊急關頭，張積慧駕機突然向右作了一個上升轉彎的動作，隨後立即向左急速反扣， 順勢咬住了敵機。敵機見勢不妙，急忙以垂直上升、急速下降、作「S」形飛行等動作，企圖擺脫我機。張積慧機智地利用敵機作「S」飛行的最短半徑，迅速接近敵機，並向敵機開炮。第一次開炮未中，又在600米的距離上向敵機第二次開炮，並一舉擊落了這架敵機。
此次空戰僅持續了50分鐘，但劉震指揮完最後一架飛機安全着落時，突然覺得頭昏眼花，連站立的力氣也沒有了。兩位參謀人員急忙把他扶進房間休息。
早上8點，克羅洛夫晃晃悠悠地過來上班了，當他聽說劉震已經瞞着自己打了一仗時，臉上立即「晴轉多雲」。此時值班員前來報告：「東京電台說，張積慧打下的是美國的王牌飛行員戴維斯少校。」
戴維斯
這個戴維斯是美國飛行員中的頂尖高手，他有着3000多小時的飛行經歷，在第二次世界大戰中就出動766次，並擊落敵機50多架，從那時起，他就成為了「美國空軍的英雄」、「空中的職業殺手」，甚至被譽為美國的「民族英雄」。戴維斯到朝鮮以後，又先後擊落了14架志願軍和朝鮮方面的飛機，沒想到今天卻被張積慧擊落了！
克羅洛夫激動不已，他直接奔向劉震的卧室，叫醒了正在休息的劉震：「醒醒，劉將軍，好消息！王牌飛行員戴維斯被打下來了，打得好啊，劉將軍！」
劉震卻「哼」了一聲，翻了一個身，又呼呼睡著了，他實在是太累了！
2月11日，中國電台播送了戴維斯被擊斃的消息。2月12日，中國報紙刊登了戴維斯斃命的現場照片。美空軍悲哀地宣布:「入朝美國空軍第三三四中隊中隊長喬治·阿·戴維斯少校在2月10日空戰中被擊落。」
張積慧
2月14日，毛澤東在中南海接見了肖勁光等海軍領導人。這天毛澤東非常高興，他對肖勁光說：「勁光同志，志願軍空軍擊落美國『空中英雄』戴維斯的重大勝利，你們都知道了吧？今天，有個重要的事情想和你們商量商量，我準備把購買艦艇的外匯轉買飛機，以鼓勵志願軍空軍去爭取更大的勝利，這也算是論功行賞嘛！」
毛澤東話音剛落，在座的同志們都開心地笑了起來。
截至1952年5月底，志願軍空軍殲擊航空兵部隊共有9個師18個團按計划進行了輪戰鍛煉，共有85批1602架次進行空戰，擊落敵機123架，擊傷敵機41架，我機被敵擊落84架，擊傷28架，敵我損失比例為1.46：1。劉震這位連飛機都沒有坐過的空軍司令員，指揮志願軍空軍在朝鮮空域取得了驕人的戰績。在朝鮮戰場上，志願軍空軍中湧現出了王海、張積慧、劉玉堤、趙寶桐、孫生祿、魯珉這6位特等功臣。
劉震
由於長期過度的勞累，劉震的健康狀況越來越壞。1952年7月，上級決定由華東軍區空軍司令員聶鳳智接任劉震。至此劉震告別了戰鬥1年零6個月的中朝聯合空軍司令部，走上了新的工作崗位。
