在轟炸的前三個星期內，北約每天出動戰鬥機282架次，但轟炸並未取得預期效果。3月27日，在第四輪空襲中，美國武器庫中最先進的F-117隱形飛機在貝爾格萊德以西約60公裏的上空被擊中，墜落在布賈諾夫齊村，F-117不可戰勝的神話從此破滅。美國用於海灣戰爭中顯赫一時的“戰斧”巡航導彈打擊南軍事目標的命中率隻有20%，且多次被南防空武器摧毀。
北約並不罷休，從4月3日起喪心病狂地對南的橋梁、工廠、供水係統，居民樓進行狂轟濫炸，企圖迫使南屈服。南聯盟舉國上下同仇敵愾，他們充分利用南山地多的特殊地理環境和三四月份多雨多霧的氣候特點，將軍隊彈藥分散到森林和丘陵地帶，注意創造局部優勢，運用藏、打結合戰術，既保存了軍事實力，又不斷給北約飛機、導彈以重創。
美國及北約的轟炸逐步升級，且毫無人道。4月12日，北約炸毀了一列國際列車，造成大量人員傷亡；5月1日，北約用導彈襲擊了一輛公共汽車，40餘名乘客當場死亡。5月7日夜，以美國為首的北約公然把中國駐南聯盟大使館作為空襲目標，從不同方向向大使館發射了3枚導彈，造成20多名中國外交人員和新聞記者當場傷亡。北約的野蠻暴行引起中國人民及世界人民的極大憤怒。江澤民主席為此發表措詞強烈的講話，警告美國、北約“多行不義必自斃”。
北約的惡劣行徑引起全世界愛好和平、主持正義的人民的警惕和憤怒。在北約對南聯盟動武前，俄總統葉利欽多次通過媒體作出強硬反應，並采取一係列回應北約的行動。北約轟炸開始後，江澤民主席立即致信美、南領導人，強調指出：中方強烈要求北約立即停止對南軍事幹涉，科索沃問題應尊重南主權。5月4日，聯合國秘書長安南與切爾諾梅爾金、美國黑人民權運動領袖傑克遜等高級官員舉行會晤，為爭取政治解放科索沃危機邁出了重要的一步。
6月5日，北約與南聯盟的將軍們在馬其頓會晤，就塞軍撤出科索沃的時間舉行談判。9日，雙方簽署了南軍撤退的協議。至此，北約連續78天的對南轟炸結束。78天，北約飛機出動了1萬多架次，摧毀了南聯盟境內幾乎所有橫跨多瑙河的橋梁，空襲給南聯盟造成的經濟損失達6000億美元。
這場持續了78天的戰爭，美國為了支付高昂的軍費開支，每天就耗資達1億美元。78天，南斯拉夫遭受災難的同時，也悍衛了民族的尊嚴，據南軍方聲稱南聯盟共擊落北約飛機61架、無人駕駛飛機30架、巡航導彈238枚等。
北約的空襲還給南聯盟的鄰國造成巨大的經濟損失，克羅地亞、馬其頓、匈牙利、保加利亞、波黑等國都蒙受了數億美元的損失，阿爾巴尼亞僅用來安置難民一項就需要10億美元。戰爭給人民帶來無法愈合的創傷。
科索沃戰爭結束了。北約在軍事上贏得了勝利，卻輸在道義上。以美國為首的北約對南的轟炸開了一個軍事集團繞過聯合國侵入一個主權國家的危險先例。這極大地警醒了全世界愛好和平的人們，也促使更多的人加入維護世界和平的行列。