就在青島忙碌著海戰善後之際，中國飛艇部隊曆經十多個小時的飛行，終於橫跨了渤海海域，抵達旅順的上空。在整個飛行過程中，飛艇部隊不僅保持著最高高度，同時還故意避開了常用了航海線路，減少被敵人發現的幾率。
旅順司令部並非沒有察覺中國飛艇的動態，一艘為第十八師團進行補給的運輸船早上時剛剛經過煙台，看到了空中密集的飛艇編隊。運輸船將消息上報到了龍口鎮第十八師團，可是當時由於第十八師團正麵臨正麵戰場的危機，也沒有放在心上，隻是用普通線路發了一封電報到旅順。
旅順方麵更重視第十八師團的戰況，同時對飛艇運用的認知十分有限，見是普通線路的電報於是也沒有太在意。
從下午四點鍾開始，旅順司令部一直處於震驚的忙碌狀態，他們收到神尾光臣從龍口發來的緊急電報，得知目前第十八師團陷入的困境。可是就在旅順司令部還沒解決陸軍問題時，深夜十點鍾時又接到了第二艦隊發來的無線電，當即再次陷入更大的震驚之中。
當飛艇部隊趁著黑夜將領旅順時，由於保持著上千米的高度，讓港口和要塞值勤的士兵都沒有發現，因此整個旅順司令部也根本沒有反應過來。
旗艦“大執政官”號一直飛到旅順海軍基地上空時，為了便於瞄準和投彈的精準，這才垂直的降低了高度。
海軍基地幾個正在抽煙的巡邏兵突然感到一股陰影壓迫頭頂，不自覺的抬起頭看上去，立刻發現了天空中突然將臨了許許多多的龐然大物，他們從沒見過這樣的東西，當場嚇得連煙都掉了，甚至還有兩名士兵腿腳發軟癱倒在地上。
“快，快拉響警報，這是什麽啊？”
“是飛艇，是飛艇，好多飛艇，天啊，快……快炮！”
“誰的飛艇啊？”
“一定是……一定是中國人的，糟了，他們來了。”
不止一處巡邏兵發現了這個情況，很快整個海軍基地到處都傳來大呼小叫的聲音。所有巡邏隊隊長拿出警笛使勁的吹響著，尖銳的笛聲把寧靜的海軍基地驚醒了過來。幾分鍾過後，基地的戰鬥警報拉響了。
海軍基地的士兵們還沒來得及從營房裏跑出來，“大執政官”號已經率先投下了汽油彈。
“轟隆”！一聲爆裂的巨響，汽油彈在岸基上炸開了一朵巨大的火光，火油四濺，把那些附近巡邏兵的衣服都燒著了起來。巡邏兵慘叫著拍打著火的部位，可是手剛觸摸到，火油又立刻燒著了皮膚，無奈之下這些人隻好直接從岸邊跳進了海水裏。
火光就是信號，其他十五艘飛艇在各自盤旋的位置緊隨其後的投下了汽油彈。
短短一個瞬間，整個海軍基地大部分地段都發生了劇烈爆炸，汽油彈的火光就像是脫韁野馬一般瘋狂的向四處彌漫。慘叫聲在滾滾濃煙後麵傳來，原本漆黑的海軍基地就這樣被火光照耀成通明。這也是飛艇部隊首先丟下汽油彈的原因，利用汽油彈爆炸後的持續火光，方便觀測員尋找有價值的襲擊目標。
在發動這次大空襲之前，中國情報單位早已經摸透了旅順要塞以及海軍基地的布局，將所有具有價值的轟炸目標都標注了下來。
當汽油彈的火光撐開了整個海軍基地的地形之後，空艇部隊馬上開始按照地圖對照下方的地理，然後向最近的標記目標飛去。
旅順要塞駐守衛隊火速趕往海軍基地，可是當他們還沒來得及走進海軍基地的大門時，前方不遠處的海軍營房遭到了炸彈的連續轟炸。飛艇上的投彈裝置是八枚炸彈為一次進攻，僅僅三次進攻整個海軍營房都被炸得天翻地覆，許多還在穿衣服或者剛剛來到營房門口列隊集合的士兵當場送命。
要塞衛隊沒有對空武器，隻能把大量的人手用在搶救傷員和物資上來，少數的士兵用步槍向空中進行排隊射擊。子彈由下而上，先不說在黑夜裏是否能打得中，就算勉強擊中了飛艇也被擋在了飛艇的防護塗層外麵。
十六艘飛艇逐漸開始大規模的投放炸彈，繼海軍營房之後，海軍室內船塢、停靠在碼頭沒有來得及轉移的艦艇、彈藥庫、燃料庫，都接二連三的遭到轟炸。第二艦隊的訓練艦、魚雷艇、運輸船，甚至是路過停靠在軍港的日本官方郵輪，都一艘接著一艘被爆炸聲中沉入海裏。當“神盾”號大型飛艇鎖定海軍燃料庫丟下第一批的八枚炸彈時，整個燃料庫很快就被引爆了過來，強大爆炸衝擊力甚至把停在兩百米半空中的飛艇都震動的搖晃起來。
燃料庫的爆炸，造成了日本海軍基地今晚第一次重大的創傷，火浪滾滾擴散，把周圍的屋舍全部夷為平地。沒有來得及撤離的日本士兵全部無一幸免！
旅順要塞司令部在連續的爆炸聲中驚動不已，大部分軍官都忍不住跑到室外，向海軍基地的方向看去，很快他們就被火光衝天、慘叫不斷的一幕震驚了。留守旅順要塞司令部的正是第五師團司令官大穀喜久藏中將，他之前一直在參謀室的通訊處忙碌著與第十八師團以及日本國內的聯係，想辦法解決第十八師團陷入的困境。
參謀副官帶著驚恐的臉色衝了進來，顧不上行禮就大叫了起來：“司令，是海軍基地，他們……他們被中國人的空艇部隊襲擊，損失慘重！”
大穀喜久藏臉色瞬間陰沉了起來，他放下了手裏的所有工作，快步向參謀室外麵走去。旅順要塞司令部的眾多軍官緊緊的跟在他的後麵，每個人的臉色都難看到了極點，第十八師團和第二艦隊的麻煩還沒有解決，沒想到旅順要塞又陷入了自身難保！
來到司令部大院外麵，大穀喜久藏看著南邊不遠的海軍基地，整個海軍基地現在就像是黑夜中的一團火球，火光早已淹沒了所有輪廓。他暗暗的捏緊了拳頭，一時卻沒有說任何的話，心中不斷尋思著該如何應付中國人的空軍。
情報科戶村大佐憤怒的說道：“中國人真是膽大妄為，他們竟然敢發動這樣的偷襲。將軍，如果我們再不行動的話，海軍基地可就完了！”
“是啊，是啊，第十八師團的戰略物資，還有用以第二艦隊維持三年的補給，這可不是一筆小數字啊！”
“‘鬆壽丸’號郵輪也在港口，那可是明宮嘉仁親王出資購買的官方郵輪。”
“第三守備隊早已趕過去了，其他部隊還在集合之中，可是……可是就目前來看，就算守備隊全部趕過去也無濟於事呀。”第五師團第九步兵旅團鬆本大佐鄭重的說道。
“都給我安靜！”大穀喜久藏突然大聲的吼道。
在場所有人立刻噤聲不語，可是每個人臉上的急切神態有增無減。
“海軍基地已經沒辦法救援了，中國人的飛艇很顯然會找到燃料倉庫、彈藥庫和物資倉庫，一旦這些庫房遭到轟炸，爆炸的波及足以摧毀整個海軍基地。而我們現在什麽防空力量都沒有，繼續派遣增援到海軍基地也是送死。傳我的命令，所有海軍基地的人員全部撤退，至於搶救的事等飛艇離開之後再另外組織安排。”大穀喜久藏接著說道。這是他深思熟慮之後做出的決定，空襲來的太倉促，而且空艇的投彈火力也十分強大，根本來不及救援了。
“將軍，難道就這麽算了？那可是海軍基地呀。”有人驚訝的問道。
“都別再說這些廢話，趁著海軍基地還能拖延這些飛艇一會兒，命令所有守備隊加緊司令部和炮台要塞的防守。鬆本，你親自抽調司令部警衛隊去布防，利用高位的斜坡地形搭建重機槍和大炮，目前我們也隻能有這種古老的辦法了！”大穀喜久藏嚴肅的吩咐道。
“將軍？您的意思，他們還會來轟炸這裏？”鬆本大佐驚詫的問道，身後的其他人也都大感驚訝，用疑惑的目光看著大穀喜久藏。
“大家仔細去看看那邊的情況，飛艇部隊轟炸海軍基地最多是二十分鍾到三十分鍾的事，他們隻要破壞了足夠的關鍵設施，海軍基地就算是徹底報廢了。之後還有充足的時間和彈藥，一定會來進犯我們旅順要塞。更何況就算他們不來，我們同樣要做應戰準備！”大穀喜久藏認真的說道。
“我知道，將軍放心，我這就去。”鬆本大佐不再多說什麽廢話，躬身行禮之後立刻就帶著自己的副官離開了。