他是轟炸日本本土的第一人！
在國軍退守武漢後，面對囂張的日軍氣焰，中國統帥部就想著能組建一支遠程轟炸航空隊到日本本土進行轟炸，把炸彈扔到日本本土，讓日本民眾也切身嘗嘗死亡的滋味，引起日本國內恐慌，好殺殺日軍的威風，提振全國抗日的士氣。這雖然是個不錯的構想，但殘酷的現實是，在經過淞滬會戰和武漢空戰後，中國優秀的飛行員基本上損失殆盡，已很難選拔出能執行如此長途飛行任務的飛行員。
抗日戰爭爆發後，國民政府在聘請陳納德為空軍總教練時，由他出面向世界各地招募了一批經驗豐富的飛行員組建了「國際飛行中隊」，在這些高薪聘請來的飛行員中，不乏能執行長途飛行任務的人，當與他們商議此項任務時，這支僱傭軍倒是有人願意，但卻張口開出10萬美金的天價酬勞。10萬美元對於當時國困民乏的國民政府來說雖然也能湊得出來，可這顯然不合規矩，明明是花錢僱來幹活的，真到讓他們出力時又要額外支付天價酬勞，這和訛詐也沒多大區別了，蔣介石怎麼可能答應，窩著火只能一口拒絕。想要解僱這支國際飛行中隊也不行，這要掏出天價的違約金。
就在空軍部準備放棄時，這時有人站了出來，道：「讓我去」！迎難挺身而出的人叫徐煥升，他並不是現役的空軍飛行員，他是黃埔軍校四期畢業，後來又考入中央航校第一期，還到德國和義大利的航空學校深造過，從豐富的履歷就可知他不是一名簡單的空軍飛行員，他是蔣介石專機駕駛員，專門給蔣介石開飛機。
頂著"天子御駕"的名頭，徐煥升卻並沒有得到空軍飛行員的認可，畢竟駕駛載客的運輸機和遠程轟炸機可是兩碼事。雖然徐煥升有著漂亮的履歷，但開始，大家都不大瞧得起他，都給他起綽號叫「運輸機駕駛員」。很快，徐煥升就用實踐證明了他不但運輸機開得好，軍用飛機一樣是拿手小菜，贏得了大家的認可和尊重。
要遠徵日本，一般的轟炸機根本不行，當時空軍手上只有從美國買來的「馬丁轟炸機」能完成這樣的長途飛行任務，僅餘的4架馬丁轟炸機都在國際飛行中隊手上，相關的飛機資料也在他們那裡。由於和國際飛行中隊籤有合約，中國空軍部想要取回這些飛機也並不容易。徐煥升只能親自出馬和這些外籍飛行員打交道，仗著人畜無害的斯文外表和蔣介石御用飛行員的頭銜，徐煥升和這些外籍員很快就變得熟絡和信任，也從他們手上拿到了馬丁飛機的資料。
借著一次空襲警報的時機，在外籍飛行員離開飛機時，徐煥升組織人接管了馬丁飛機，安排神鷹飛行隊員加緊時間熟悉飛機。在最初的飛行方案裡，神鷹飛行隊駕駛馬丁飛機從武漢起飛，到寧波加一次油，然後直飛日本的八幡市執行轟炸，八幡離東京較近。徐煥升在親自試飛後認為原先的方案不可行，馬丁轟炸機的最大航程是900公裡，但從寧波到八幡市差不多有2000公裡，徐煥升把目標改為長崎、福岡和北九州一帶。寧波距上述目標也差不多有1000公裡，按馬丁轟炸機的航程也是到不了的，還要考慮途中遇到日機攔截等情況，所帶油料根本不允許飛這麼遠。似乎，遠徵日本已是不可能完成的任務。徐煥升卻道：「馬丁飛機本來就帶不了多少炸彈，僅憑我們這4架飛機即使飛到了日本本土投下幾枚炸彈對日本影響也是非常非常小，我們不如把炸彈倉改裝為大型油箱。」大家聽了有些納悶，難道我們費這麼大的周折，就是為了開著飛機到日本轉一圈就回來？徐煥升見大家心生疑問，他又道：「我們這次去不扔炸彈，我們去發傳單，既然幾枚炸彈起不了什麼作用，我們可以大量的發傳單，向日本的民眾宣傳日軍的惡行，告訴他們中國人民抗擊侵略軍的決心和必勝的信念」。
目標和任務內容確定後，徐煥升就組織飛行隊進行訓練，隊員們都沒有遠洋飛行的經驗，徐煥升在德國留學時曾有過嚴格的長途飛行訓練，他帶著飛行員一起飛行積累經驗，掌握途中無線電通信技術。當一切準備就緒後，神鷹飛行隊就等著好天氣以便出徵。然而，此時正是梅雨季節，想等一個月朗風輕的天氣並不容易。1938年的5月19日，徐煥升決定不再等了，率領兩架馬丁轟炸機遠徵日本。飛行隊借著黑夜的掩護摸索中前進，由於行動突然，日本的防衛部隊毫無察覺，飛機飛到長崎上空時，長崎正是燈火通明，這給了飛行隊最好的航行指引，傳單從長崎撒到福岡，在日本上空飛行兩個多小時，共撒下了200多萬份傳單，這也是日本本土第一次被飛機空襲，雖然沒有被投下炸彈，卻是比炸彈力量更大影響更深遠的傳單，被稱為"紙片炸彈"，他們的這次遠徵也被稱為"人道遠徵"。
任務完成返航時，飛行隊遭遇到了日機的攔截，徐煥升巧妙的擺脫了日機，帶領飛行隊安全返航。雖然受限於當時飛機的條件，沒能給予日本本土更大的打擊，也是給日本製造了恐慌。徐煥升圓滿的完成了此次任務，當他駕機降落漢口機場時，無數民眾奔赴現場歡迎英雄們的凱旋歸來。此後，徐煥升出任中美聯合航空隊，也就是飛虎隊的中方指揮官。
二戰結束後，美國的《生活》雜誌評選刊登了十二名二戰飛行員照片，徐煥升也名列其中，在他的照片下特地註明了，他是空襲日本本土的第一人。