5月14日和5月17日，第20航空隊連續兩次出動超過450架飛機組成的空前大機群空襲名古屋。經過這兩次火燒攻勢之後，李梅少將發現這個城市已經找不到什麼可炸的東西了。自此，美國陸軍航空隊少將寇蒂斯·李梅在他的部下中獲得了“燒光光李梅”的綽號。在這兩次空襲中，302、332航空隊的夜間戰鬥機都有出擊，可惜隻取得了一個擊落記錄，自己倒有兩架月光和一架彗星被美機的自衛火力所擊落。
李梅的攻勢到5月23日夜間達到了最高峰。這一次，他拿出了多達585架B-29轟炸機再次火燒東京。這是整個太平洋戰爭中B-29單次出擊兵力的最高紀錄。麵對如此規模的美軍，日本海軍隻能拿出來區區21架飛機迎戰。激戰過後，302航空隊宣稱擊落美機8架，自損彗星月光各一架。陸軍宣布擊落20架，美機實際上有13個空戰損失。
5月25日，決心讓東京都也步上名古屋後塵的李梅再度出擊。當日白天，從硫磺島起飛的大批P-51D戰鬥機先橫掃關東地區的各日本主要航空兵基地，以最大限度的壓製日軍的抵抗力量。
夜裏，498架B-29從各基地起飛，直搗東京都。302航空隊以8架月光、3架銀河和8架彗星的兵力全力抵抗。當天的交戰中，302空宣稱共擊落美機16架，這也是日本海軍曆史上最高的紀錄。
而這一天最露臉的是此前已經擁有擊落擊傷美機各一架的橫須賀航空隊的黑鳥四朗-倉本十三機組。空戰中，他們所駕駛的裝備有雷達的月光11甲型夜間戰鬥機大顯身手，三門20毫米斜向機炮連續給5架B-29的肚子開了膛。以此戰績黑鳥少尉成為日本海軍最新和最後的夜戰王牌。一夜之間獲得五個戰果，這也是整個海軍航空隊獨一無二的。
消息傳來，橫須賀航空隊上下為之沸騰，“原來302空也沒什麼大不了的嘛”。6月1日，欣喜若狂的海軍橫須賀鎮守府通令全軍予以嘉獎。和黑鳥中尉（6月1日晉升）一起建功的倉本十三上飛曹也得以提前晉升為飛行兵曹長軍銜。
在當天的交戰中，日本海軍宣稱擊落美機22架，陸軍宣稱擊落美機25架。美軍實際上損失26架，中彈負傷者上百。日軍的宣稱戰績基本可靠。不過另一個客觀事實是，經過最新的兩次夜間燃燒攻擊之後，東京都的街區已經有超過一半化成了黑炭，已經不再有列在“燒光光李梅”的目標列表的資格了。而且這實際上也是日本海軍夜間戰鬥機部隊最後的截擊作戰。
越燒越起勁的李梅再接再厲，到5月7日到6月15日，他又白天炸，夜裏燒，把橫濱、神戶、大阪依次梳理了一遍。曾經是日本最繁華工業區的阪神地區也化成了黑色的原野。此時的李梅發現由於自己的成績太好，日本居然已經沒有再值得他一炸的大城市了。他不得不開始了抹去日本中小城市的工作。
此時日本海軍的夜間戰鬥機已經消耗殆盡，352空躲到朝鮮的釜山躲避美軍艦載機的攻擊。負責關西地區防空任務的332航空隊還剩下4架月光夜戰和7架月光夜戰，可用的夜間戰鬥機組隻剩下6個。公認為實力最強的302航空隊還剩下10架月光、5架銀河和10架彗星。這點杯水車薪的兵力用於攔截鋪天蓋地的美軍機群無異於給大象瘙癢。再加上白天時不時來拜訪的野馬機群，日軍的夜戰隻能東躲西藏。為了給曆史上從未發生的本土決戰保留一點最後的本錢，6月25日，日本海軍當局索性將302空調到已經不是美機轟炸重點的九州島。332空則躲進山區學習對上陸美軍的夜間特攻。
8月13日，302航空隊迎來了日本海軍夜間戰鬥機部隊的最後一次出擊。不過不是他們已經習慣的迎戰B-29，而是有史以來第一次掛上炸彈攻擊在房總半島附近海域活動的美軍特遣艦隊。8架掛載著800公斤炸彈的銀河、7架掛載250公斤炸彈的彗星和8架月光滑出跑道，迎接他們第一次也是最後一次的反艦任務。指揮塔上，第一次飄揚起了著名的Z字旗。跑道兩側，地勤人員第一次在302空的飛機出擊時揮舞軍帽致敬。誰都很清楚，盡管小圓安名司令從來堅決的反對特攻，不過這個時候不特攻也沒什麼辦法了。
結果這次出擊雷聲大雨點小。由於天氣原因，302航空隊的機群什麼也沒找到，除了有月光和彗星各一架成為F6F的獵物之外，其他各機無事返航。
至此，持續了兩年零三個月的日本海軍夜間戰鬥機部隊作戰曆史永遠的結束了。