1943年秋，P-51戰鬥機在遠東和太平洋戰場上參戰。中印緬戰區的第311戰鬥機大隊和中國戰場上的中美航空兵部隊首批裝備了P-51戰鬥機。在抗日戰爭最後兩年中，中美飛行隊的P-51戰鬥機以廣西、湖南西南部地區為依託，發揮其作戰半徑大的優勢，不斷深入到湘北、鄂、粵及滬寧一帶日軍佔領區，猛烈襲擊日軍的機場、運輸船隊。在P-51等飛機的衝擊下，日軍失去在中國的制空權。

       P-51的機身設計短小精悍，搭配有著層流翼構型的 主翼，使得P-51擁有絕佳的飛行性能。而滑油和冷卻水的冷卻器順勢由機尾向前延伸至機翼下方，由於不像噴火式等戰機將冷卻器裝置在機翼上，因此P-51擁有較一般戰機更大的燃油籌載。發動機的馬力也有所提升。同時轉戰太平洋戰場上的P-51型火力强及續航力强，護航B-25轟炸台灣，也成功護衛B-29轟炸機群進行轟炸日本的任務，野馬機在戰時被大量生產以提供各盟國使用。

       武裝方面，兩翼白朗寧MG53-2 12.7mm機槍各3挺，兩翼副油箱或1000磅炸彈翼下掛架各1個，翼下掛點外側並能各再外掛3枚12.7cm火箭。

       他優秀的性能足以和當時軸心國(德、義、日)的主力戰機如Bf-109、Fw-190、零戰或隼等戰機對抗，一點問題都没有，被譽為"殲擊機之王"。

       1945年8月，日本宣佈無條件投降後，中美混合團第5大隊的6架P-51戰鬥機將1架日本百式運輸機押解到湖南芷江機場。日本洽降代表、副總參謀長今井武夫在這裏正式向中國軍政當局投降。P-51戰鬥機與"芷江受降"一道載入了中國抗日戰爭史冊。