除了在巴厘巴板的381之外，駐中國上海龍華機場的第256海軍航空隊也得到了幾架雷電，包括最新的雷電33型在內。這些飛機沒有參加實戰的記錄便迎來了戰敗之日。雷電的全部海外作戰經曆便到此結束了。
隨著美軍在馬裏亞納群島作戰的逐漸得手，可以被評價為瘋子但絕不能評價為笨蛋的日本帝國的戰略家們馬上理解了其中的含義，B-29轟炸機在東京上空盤旋投彈的可怕前景令他們不寒而栗。根據1922年簽訂的陸海軍防務範圍規則，原則上，日本本土的防空作戰任務應該由日本陸軍負責。不過考慮到日本海軍各個鎮守府所屬的海軍基地、工廠等重要設施的安全，日本海軍也一樣組建了自己的防空部隊。除了已有的302航空隊以外，此後日本海軍又先後組建了第332（隸屬於吳鎮守府）和第352（隸屬於佐世保鎮守府）航空隊。雷電戰鬥機最重要的戰場拉開了帷幕。
根據陸海軍的協議，原則上上述三個海軍航空隊實際作戰中將分別由陸軍的各本土防空師團指揮。實際上，陸軍能做的也無非就是將陸海軍的作戰區嚴格分開，以避免發生誤擊。指望互相仇視大半個世紀的陸海軍能夠做得更多，就未免太天真了。
新組建的第332海軍航空隊由老資格的日本海軍空戰專家柴田武雄大佐擔任司令，副長缺，飛行長山下政雄少佐，飛行隊長便是為美國海軍艦載戰鬥機留下第一個擊落戰果的已經晉升為少佐的倉兼義男。
332航空隊剛剛組建時，編製內應有的48架雷電，實際上隻到貨不過兩架，剩下的絕大多數飛機仍然是零戰。可能是被雷電的名聲嚇到了的緣故，就這兩架雷電也很少有人問津，海兵63期畢業，至少也應該有5-6年戰鬥機飛行經曆的倉兼飛行隊長對雷電也是碰都不碰，寧願抱著零戰在空中兜風。倉兼的怯懦引起了已不再直接負責飛行任務的山下政雄少佐的憤怒。雖然兩人軍銜相同，但是山下在海兵的期別比倉兼要早3期，晉升少佐要早一年，資曆和職務都在倉兼義男之上。“你都不敢飛怎麼教給新飛行員？你不飛，我來飛！”於是，在332航空隊，本來應該負責地麵指揮職務的飛行長成了航空隊內的飛行教官，正兒八經的飛行部隊最高組織者飛行隊長倉兼義男反而被丟到一邊。這在日本海軍航空隊係統內也算是開了個不大不小的先例。
1944年10月25日，美國陸軍第20航空隊第20轟炸機司令部第58轟炸機聯隊所屬的78架B-29轟炸機從中國四川成都附近的機場起飛，跨越中國大陸和東海，千裏迢迢再度空襲北九州島。目標是吳鎮守府管區內的海軍第21航空廠。
根據陸軍的雷達警報，第352航空隊共起飛雷電8架、月光6架、零戰41架升空攔截。此次美軍空襲的交戰中，毫無經驗的352空出了不少洋相，有27架飛機因為高空機炮凍結無法射擊，5架管路爆裂無法供油不得不返航，實際投入交戰的飛機並不多。最終，352空宣稱擊傷12架。美軍實際空戰損失1架，不過從美軍飛行員的報告看，損失的B-29是投彈後被Jack（雷電的盟軍識別代號）所追擊並擊落，雷電戰鬥機在問世兩年多之後重於開了齋。隻是日本人自己並不知道這一點。
相應的，被B-29轟炸的海軍第21航空廠損失則十分慘重，285人被炸死，生產設施破壞嚴重。
11月21日，駐華美軍再度空襲大村。352空出動零戰31架、雷電16架、月光8架全力應戰。空戰結束後，日軍宣稱共擊落美機12架，其中雷電宣稱擊落B-29轟炸機3架。為此，352空獲得了西部軍發來的嘉獎電。
11月24日，進駐塞班島的美國陸軍第20航空隊第21轟炸機司令部第73轟炸機聯隊首次大規模空襲東京都，目標是中島飛機公司武藏野飛機製造廠。準備已久的302空初次出場完全無所作為，一彈未發便草草結束了。