1940年4月5日，八架九六式轰炸机从台湾新竹机场起飞，在台湾海峡上空与从游弋在海峡北侧的‘赤城’号航空母舰上起飞的十二架轰炸机汇合之后，杀气腾腾地向福州扑去，掀开了空袭福建的序幕。
福州地貌属于非常典型的河口盆地：城区位于盆地中央，四周被海拔在六百米以上的高山峻岭所环抱，东面是鼓山，西面是旗山，南面是五虎山，北面是莲花峰，地势自西向东逐渐倾斜，最终在闽江的入海口处平坦起来。
日军轰炸机群为了避开设置在盆地四周高山上面的防空瞭望塔，越过海峡中线之后没有采取惯用的迂回攻击战术，而是笔直地向闽江的入海口飞来，正对着几个月前才改装完毕的三座浮动炮台。
自从确定了建立防空浮动炮台之后，防空部队一共从购买回来的废旧军舰中间挑选出了十三艘军舰进行改装，到现在为止只完成了七艘，其中有三座部署在福州，两座部署在厦门，另外两座部署在泉州。这七艘旧军舰有两艘是退役的轻型巡洋舰和五艘战列舰，而部署在福州港的浮动炮台则全部是由排水量在12000吨左右的战列舰改装而成的。
由于战列舰的吨位较重，所以在上面安装了八门88毫米高射炮和十二门37毫米高炮，外加四挺高射机枪，另外还特意保留了一门203毫米的主炮，用来应付日本海军舰艇的威胁。为了增加军舰的防御能力，每个炮位和弹药库都用100毫米厚的钢板额外加固，并且在外面涂上几百毫米厚的水泥，这样一来，军舰至少能够抵御五百攻击炸弹的攻击。军舰上的绝大多数装备都被拆除掉，用来修建士兵的宿舍和储存粮食弹药的仓库，锅炉和蒸汽机则保留下来，既保证了船上的照明用电和探照灯用电，也使炮台保留了机动性。
上午九点整，福州市上空响起了凄厉的防空警报声，市民们立即在警察的指挥下有条不紊地向城里的四十多个防空洞转移，全副武装的宪兵骑着三轮摩托车不停地在大街小巷中间穿行，用扩音器向居民区喊话，唤醒没有听到警报的市民。
一号炮台指挥官曹伟中尉在警报响起之后马上率领战士们跑步进入炮位，瞭望兵则用望远镜紧张地搜索江面和天空。
几分钟之后，瞭望兵嘶哑的吼叫声突然响了起来：“发现敌机，发现敌机！方位左舷１２０，视角３４０度，敌机向我飞进”。
曹伟立刻吼道：“一炮，二炮准备。”
他的话音刚落，第一和第二号炮就传来兴奋而高亢的声音：“准备完毕！”
曹伟急忙跑到前面，从瞭望兵手里接过望远镜，顺着瞭望兵手指的方向看过去：只见二十架轰炸机从东面的天空中俯冲下来。
第一梯队的四架轰炸机向着曹伟的炮台笔直地俯冲下来，曹伟沉着冷静望着视野中逐渐放大的日军飞机，心中默默地计算着目标与炮台之间的距离，高声命令道：“目标长机，高度一千五，放！”
这时候，炮台上面突然变得宁静起来，炮闩跳起和炮膛闭锁的声音清脆地传入每一个人的耳朵里。
几秒钟之后，第一和第二炮台传出射击的命令：“瞄准目标，放！”
紧接着，红光一闪，两发88毫米炮弹冲出炮膛，以每秒钟千米的高速射向最前面的轰炸机，随即在机腹下面十余米远的地方炸开。
轰炸机迅速冲出炮弹爆炸产生的白烟，机腹下面闪现出一点火光，机身猛地炸开，从里面冒出滚滚的浓烟，碎裂开的片状金属从飞机的尾部四散纷飞，通体就像被烈火和浓烟包裹着的光球，翻滚着掉了下来。
“万岁！”炮台上顿时响起震耳欲聋的欢呼声，战士们进入沸腾的喜悦状态。
曹伟极力按捺住心头的狂喜，大声命令道：“三炮、四炮准备！”
与此同时，另外两个炮台也连发数弹，击伤一架敌机。
日军的第一次进攻才刚刚开始，就遇到顽强的阻击，大大出乎敌人的预料，另外两架轰炸机慌忙投下几枚炸弹，接着在炮台的上空急剧爬升，然后掉头与在空中待命的机群汇合，炸弹的落点因为离炮台太远，所以只在水面产生壮丽的水柱，却没有造成任何实质性的伤害。
察觉到对手的强悍之后，日军立即改变战术，进行集团轰炸，剩下的十八架轰炸机同时俯冲下来，笔直地扑向三座防空炮台。
曹伟急忙大喝一声：“自由攻击！”然后健步如飞跳到一挺高射机枪前面，略微定神之后，在瞬间就瞄准一架敌机，猛地扣动扳机。
88毫米高射炮以每分钟二十发的速度把炮弹射向天空，高射机枪则把雨点般的机枪子弹洒向敌机，天空中顿时升起朵朵洁白的小花，在轰炸机群的四周绽放，日军机群在猛烈炮火之下突然散成两队，第一队由东南向西北，第二队由北而南，以日军惯用的倒Ｖ字型编队进行两面夹击，决心以队形与数量进行密集的低空水平轰炸！
第一队轰炸机冒着猛烈炮火向前猛冲，在长机的协调下，机群始终保持着严密的队形，并且禁止各别投弹，在损失了两架飞机之后，敌机终于冲到舰队上空。
“卧倒！”曹伟望着天空中无数逐渐变大的小黑点，声嘶力竭地叫喊着，迅速扑倒在甲板上。紧接着，只见前面冲起一片红光，然后就是天崩地裂似的一声爆炸，浓黑的硝烟和水花一起涌上甲板，在靠近船头的地方更是燃起熊熊烈火，军舰猛地向上一跳，几乎要把曹伟掀翻过去，他刚刚奋力爬起来，想检查炮台的损毁情况，可是又响起几声更猛烈的爆炸，一股炽热的风扫过面颊，带来一股浓浓的焦糊味。
曹伟急忙抓住身旁的高射机枪，勉强在距离摇晃的甲板上稳住身体。另他感到意外的是，炮台居然完好无损，只是加固的水泥层被削去厚厚的几块，船舷吃水线以上的部分凹进去一块。
劫后余生的曹伟不敢怠慢，急忙分出部分士兵到甲板上灭火，然后指挥其余的战士继续对空射击，全力压制敌机的又一轮攻势。
就在炮台官兵恢复清醒，又扑回炮位准备与日军决战的时候，第二队轰炸机冲了过来，再次进行水平投弹。二十余枚炸弹分别落在几座炮台之间的水面上和船体上，曹伟炮台上面的两挺高射机枪被炸毁，两名机枪手被炸得血肉横飞！由于日军投掷的都是八十公斤重的小炸弹，没有对船体和高炮造成比较大的损害，所以防空炮台继续用迅猛的火力还击。
日军很快就发现了问题，立即改变战术，尽量把炸弹投掷到炮台上，从而大幅度杀伤对方的人员。
炮台指挥官们不约而同地把原来的精确射击改为弹幕射击，用连续不断的炮弹和机关枪子弹在空中编织出一道绵密的火力网，把三座炮台的上空完全笼罩起来。这种打法虽然消耗弹药的速度相当快，但是却成功地打乱了敌机的队形，把它们全部驱逐到云层之上。由于无法准确分辨目标，敌机只能在高空中进行轰炸，结果，直到携带的全部炸弹投掷一空，也没有给防空炮台造成进一步的伤害，最后，只好灰溜溜地飞了回去。
下午一点钟，日军轰炸机再次返回，吸取了上午攻击失利的教训，日本人把飞机上面的炸弹全部换成了两百五十公斤的重磅炸弹，专门来对付坚固的防空炮台。
日军飞行员在武士道精神的鼓舞下，放弃了密集队形冲锋的战术，完全依靠个人娴熟的飞行技巧，从四面八方向炮台上空突防，即使被对方的炮火击中，也要把炸弹投下去。转瞬之间，水面上升腾起一根根巨大的水柱，重磅炸弹爆炸产生的弹片四处飞散，给中国士兵造成极大的损失，船体也出现无数破洞。
然而，处于日军预料的是，加固的钢板和水泥层抵消了大部分的冲击力，千疮百孔的防空炮台在敌人的狂轰滥炸之下顽强地坚持下来，并且用更加猛烈的射击来报复日军的进攻。
半个小时的空袭结束之后，日军又损失了三架轰炸机，中国军队虽然也伤亡了近百名士兵，但是三座炮台仍然屹立在海疆之上，无声地嘲笑日军的无能。
敌机返航之后，福州港内立即派出快艇和大量的医务、技术人员，到炮台上面抢救人员、装备，并补充弹药，等到日军的第三次空袭来到的时候，这里依然是士气高涨，严阵以待的中国士兵。
连续三次空袭的失败，并没有使日军放弃攻击福州的计划，日本航空母舰的指挥官在接到报告之后，冥思苦想了几个小时，终于找到了对付防空炮台的最佳办法，从而掀起了另外一轮战斗的序幕。
