Nach seiner Kriegsniederlage 1918 war dem Deutschen Reich durch den Versailler Vertrag der Aufbau einer Luftstreitmacht verboten. Dennoch verfügte die Reichswehr aufgrund ihrer geheimen Aufrüstung Ende 1932 über acht Aufklärungs-, vier Jagd- und drei Behelfsbomberstaffeln. Im Verteidigungsfall hätten sie jedoch den technisch und zahlenmäßig weit überlegenen gegnerischen Luftstreitkräften kaum ernsthafte Gegenwehr leisten können. Mit der Bildung des Reichsluftfahrtministeriums unter Hermann Göring im Mai 1933 begann im NS-Staat der - vorerst geheimgehaltene - Aufbau deutscher Luftstreitkräfte. Im Februar 1935 gab Adolf Hitler offiziell die Existenz der rund 800 Kampfflugzeuge umfassenden Luftwaffe bekannt, die im selben Jahr neben Heer und Kriegsmarine als dritte Teilstreitkraft in die Wehrmacht aufgenommen wurde.
Der Luftwaffe unter dem Oberbefehl von Reichsluftfahrtminister Göring unterstellt waren der Luftschutz, die Flugabwehr sowie die 1935 aufgestellten Fallschirmtruppen. Göring unterzog die noch junge Luftwaffe 1936 einem ersten - für sie erfolgreichen - Bewährungstest, als er die "Legion Condor" zugunsten der Putschisten in Spanien einsetzte.
Zu Beginn des Krieges 1939 umfasste die 400.000 Mann starke Luftwaffe über 4.000 Flugzeuge modernster Bauart. Der Bomber Heinkel He 111 verfügte wie der Stuka über eine maximale Bombenlast von 1.800 Kilogramm, gegenüber der Ju 87 lag seine Reichweite mit 1.200 Kilometern jedoch um das Doppelte höher. Der Jäger Me 109 und das Mehrzweckflugzeug Me 110 der Firma Messerschmitt sowie das von den Junker-Werken gebaute Transportflugzeug Ju 52 waren weitere Standardtypen der Luftwaffe, die 1939 in vier Luftflotten unterteilt für einen umfassenden Kriegseinsatz bestens gerüstet schien.
Mit der Ernennung von Ernst Udet, einem der erfolgreichsten deutschen Jagdflieger des Ersten Weltkrieges, zum Leiter des Technischen Amts im Luftfahrtministerium 1936 forcierte sich der Bau aerodynamisch verbesserter Flugzeuge. Der Übergang von der Wellblech- zur Glattblechplankung sowie die Anwendung stärkerer Motoren und neuer Technologien erhöhten die Geschwindigkeit und Gipfelhöhe der Flugzeuge erheblich. Der Doppeldecker wurde endgültig vom Eindecker aus Ganzmetall abgelöst. Udet war maßgeblich für die Entwicklung des Sturzkampfbombers (Stuka) Ju 87 verantwortlich, der im Zweiten Weltkrieg wie kein zweites Flugzeug mit dem von Udet erfundenen Sirenengeheul während des Sturzflugs gegnerische Truppen psychologisch demoralisierte und mit seiner maximalen Bombenlast von 1.800 Kilogramm Schrecken in der Zivilbevölkerung auslöste.
Stuka-Piloten und Jagdflieger wie der hochdekorierte Hermann Graf (1912-1988) erfuhren von der NS-Propaganda eine nahezu heldenhafte Verehrung. Mit Hans-Ulrich Rudel (1916-1982) als einzigem Träger des "Goldenen Eichenlaubs mit Schwertern und Brillanten zum Ritterkreuz" war ein Stuka-Pilot der am höchsten ausgezeichnete Wehrmachtssoldat des Zweiten Weltkrieges.
Beim deutschen Überfall auf Polen im September 1939 sowie bei der deutschen Westoffensive gegen Frankreich im Frühjahr 1940 war das wirkungsvolle Zusammenspiel von Luftwaffe und Heer Garant für den schnellen Erfolg der Wehrmacht. Die massive Luftunterstützung für das Heer wurde direkt über dem Gefechtsfeld zum Ausschalten gegnerischer Verbände und Stützpunkte geflogen. Gleichzeitig trugen Kampfbomber den Luftkrieg zur Zerstörung von Industrieanlagen und Nachschubverbindungen tief ins feindliche Hinterland und den Tod in die Städte des Gegners.
Mit der Eroberung der Luftüberlegenheit sowie der Zerstörung britischer Rüstungsindustrien wurden der Luftwaffe in der "Luftschlacht um England" hingegen Aufgaben zugewiesen, denen sie weder qualitativ noch quantitativ gewachsen war. Die Schlacht der von Göring vollmundig propagierten "Luftmacht Deutschland" gegen Großbritannien offenbarte die deutschen Rüstungs- und Ausbildungsmängel schonungslos: Den britischen Hurricans und Spitfires war die Me 109 technisch unterlegen. Die deutschen Jägerpiloten waren unzureichend ausgebildet im Schutz von Bomberverbänden, die durch britische Jäger erhebliche Verluste erlitten. Zudem verfügten die Briten mit ihrem neu entwickelten Radar über ein technologisch revolutionäres Frühwarnsystem, das ihnen hohe Trefferquoten erlaubte. Nach dem Verlust von über 2.200 Maschinen wurde der Luftkrieg über England im Frühjahr 1941 eingestellt und der Großteil der zumeist 120 Flugzeuge umfassenden Geschwader für den bevorstehenden Krieg gegen die Sowjetunion nach Osten verlegt.
Die deutsche Flugzeugproduktion war der britischen und sowjetischen während des Zweiten Weltkrieges deutlich unterlegen. Nach dem Kriegseintritt der USA und der Verlegung von US-Kampfgeschwadern nach Europa verschob sich der alliierte Rüstungsvorsprung noch weiter zuungunsten des Deutschen Reiches. Aufgrund nahezu uneingeschränkter alliierter Luftherrschaft konnte die Wehrmacht 1944 weder die Invasion in der Normandie noch den alliierten Vormarsch in Frankreich und Italien oder den Vorstoß der Roten Armee an die Reichsgrenzen unterbinden. Vor allem fehlte es der Luftwaffe gegen Kriegsende an gut ausgebildeten und erfahrenen Piloten, um technische Vorteile weiterentwickelter Maschinen wie des Jagdbombers Focke-Wulf FW 190, des Nachtjägers Dornier Do 217 oder des 1944 erstmals eingesetzten Düsenjägers Me 262 ansatzweise ausnutzen zu können.
Bis zur deutschen Kapitulation am 8. Mai 1945 starben rund 430.000 Angehörige von Luftwaffeneinheiten, die in den letzten Kriegsjahren immer öfter auch zum Erdkampf eingesetzt wurden oder zu einem beträchtlichen Teil aus jugendlichen Luftwaffenhelfern bestanden.
