В июне 1939 года 50 советских лётчиков — добровольцев привели свои самолёты во временную столицу Китая — Чунцин. Группа Супруна состояла из двух подразделений. Эскадрилья И-15 под командованием Константина Коккинаки предназначалась для борьбы с бомбардировщиками. Эскадрилья И-16 — для борьбы с истребителями.
Свой первый бой, под руководством Супруна, молодые, ещё необстрелянные пилоты провели блестяще. Наблюдательные посты дали знать, на Чунцин идут японские бомбардировщики. Сначала взлетели 3 звена И-15 Коккинаки. Через пару минут группа Супруна на И-16. «Пятнадцатые» сразу бросились на ведущую девятку бомбардировщиков. «Шестнадцатые» ушли с набором высоты, на солнце. Они должны были сковать истребители японцев, прикрывающие бомбардировщики. Один из ведущей девятки бомбардировщиков, прошитый огненной трассой задымил и резко пошёл на снижение. Строй японцев, однако, не нарушился. В эти минуты, разогнав истребители, сверху ударила по врагу группа Супруна. В считанные секунды были сбиты ещё 2 бомбардировщика. Огнем стрелков был подбит один И-15, но бой уже был выигран.
Группа истребителей, которой командовал майор С. П. Супрун, быстро навела порядок в небе над городом. Теряя свои самолёты при каждом налёте, японцы уже с Июля стали летать преимущественно ночью. Супрун стал поднимать свои эскадрильи в темноте, уничтожая вражеские бомбардировщики, а затем сажая машины при фонарях «летучая — мышь» и свете фар самолётов, стоящих на аэродроме. По его просьбе на нескольких И-16 установили крупнокалиберные пулемёты, что значительно увеличило мощь огня. Уже к концу июля он лично сбил 2 самолёта противника и ещё несколько в группе.
Авиационная группа Супруна (до 50 истребителей) вскоре стала одной из главных «сил сдерживания» японцев. В декабре 1939 года группу перебросили на юг, где всё ожесточеннее становились бои в провинции Юннань. Там лётчики прикрывали от вражеских налётов аэродромы и коммуникации. В январе 1940 года Супрун, одержавший по различным источникам от 6 до 8 побед, был отозван в Москву. К тому времени лётчики его группы сбили в воздушных боях 34 вражеских самолёта, а на земле уничтожили ещё более 20 самолётов и 2 больших склада горючего и боеприпасов. Свои потери составили 5 самолётов.