В то время, как западные демократии ограничивались словесными протестами против японской агрессии, Советский Союз уже всего через месяц после начала полномасштабной войны подписал с Китаем договор о ненападении.
Он стал первым международно-правовым документом, зафиксировавшим поддержку Китая в борьбе против японской агрессии. С советской стороны подпись поставил чрезвычайный и полномочный посол в Китае Дмитрий Богомолов, с китайской — министр иностранных дел Ван Чжунгуй. Формально договор предусматривал лишь взаимное обязательство не нападать друг на друга и не помогать третьим странам в случае агрессии против одной из сторон, но фактически он открыл дорогу для масштабной советской военной помощи.
Газета «Правда» от 30 августа 1937 года писала, что договор «является новым выражением дружественных чувств, которые народы СССР питают по отношению к китайскому народу, борющемуся за свою свободу и независимость». Для Китая этот договор стал настоящим спасительным кругом в море международного равнодушия.
Практическая помощь началась почти немедленно. 29 июля 1937 года советскому полпреду в Китае Богомолову Москва дала указание сообщить китайскому правительству о готовности СССР предоставить кредит на закупку самолетов и танков. Уже 14 сентября китайская делегация на приеме в Москве обратились к Сталину с просьбой о посылке в Китай советских летчиков. Просьба была удовлетворена.
Непосредственным отбором и формированием группы советских летчиков-добровольцев руководили начальник ВВС РККА А. Д. Локтионов и его заместитель комбриг Я. В. Смушкевич. К 21 октября 1937 года для отправки в Китай были подготовлены 447 человек, включая не только летчиков, но и наземный технический персонал, специалистов по аэродромному обслуживанию, инженеров и рабочих по сборке самолетов.
Операция получила кодовое название «Z» и проводилась в строжайшей секретности. Советские летчики отправлялись в Китай как «добровольцы», официально уволенные из РККА и действовавшие в гражданском статусе. На самом деле это была тщательно спланированная государственная акция, призванная не допустить разгрома Китая.
По «воздушному мосту» из Алма-Аты в Ланьчжоу в октябре 1937 года были переправлены две эскадрильи — бомбардировщиков СБ и истребителей И-16. В ноябре в Китай прибыла вторая группа бомбардировщиков СБ под командованием капитана Ф. П. Полынина. К концу 1937 — началу 1938 года тремя группами была направлена эскадрилья истребителей И-15 под командованием А. С. Благовещенского.
К середине февраля 1939 года в Китай прибыли 712 добровольцев — летчиков и авиатехников. Всего же, по разным оценкам, с декабря 1937 по май 1940 года Советский Союз отправил около 3665 специалистов, в том числе около 2500 лётчиков и техников.
Масштабы материальной советской военной помощи были впечатляющими. В 1937—1941 годах СССР поставил в Китай более 1200 самолетов различных типов: 727 истребителей (И-16, И-152, И-153) и 508 бомбардировщиков (СБ, ТБ-3 и ДБ), а также учебные самолеты. Кроме авиатехники, Китай получил 1600 артиллерийских орудий, 82 танка Т-26, 14 000 пулеметов, 110 000 винтовок и большое количество боеприпасов.