1966年1月8日夜間，福建沿海某守備師船運隊一艘50噸的小登陸艇，以10節左右的速度向東北方向行駛。它從馬尾裝運物資去霞浦，艇上共有10人。但艇上人員突然叛亂，駕駛登陸艇去了馬祖。臺灣當局當晚接報，如獲至寶，立即派出一架C-47運輸機前往馬祖，準備接送次批人員回臺北。當飛機駛至馬祖海域時，按預定航行方案，實行燈火管制。但飛行員執行這一特殊任務，也心有余悸。畢竟馬祖距大陸僅20多千米，距福州機場也只有60千米，加之馬祖機場是鋼板鋪設的簡易跑道，僅長1200米、寬50米，他總感到有不祥的預兆。果然，飛機在下滑降落時，由于操縱失誤造成機翼尖擦地，雖未傷人，但飛機已無法執行任務了。我空軍知道情況通報后，也嚴密監視著馬祖方面的動態。
臺灣當局無奈，立即派出1架ＰＢＹ型海上巡邏機去馬祖，一方面運送維修Ｃ－47的器材和人員，另一方面運送少數新聞記者去搶消息。降落馬祖后，維修人員檢查Ｃ－47后，認為一時難以修復，而ＰＢＹ型飛機最大裝載量僅為8人，無法一次運送叛匪和其他人員。
不得已，臺灣當局只得又從駐嘉義的救護機中隊派出1架ＨＵ－16（ＳＡ－16）"信天翁"式水陸兩用機。該機既可在陸上跑道起降，也可在水面滑行起降，能在浪高1．5米以下，風速不超過24千米／小時的條件下，在海上降落進行救護作業。機上有兩臺活塞式發動機，最大速度379千米／小時，最大裝載量22人，活動半徑1830千米。ＨＵ－16低空性能好，安全系數比較高，臺灣當局認為派這種飛機去接「叛徒」可以萬無一失。該機于12時11分降落在馬祖島上。
此時馬祖島上有3架飛機，到底用哪架飛機運送「叛徒」，什么時候起飛，成了一個謎。時間一分一秒地流逝，馬祖島上的飛機沒有一點返臺的動靜。過了兩個多小時，敵人開始實施無線電佯動，企圖試探人民空軍的虛實。
馬祖方面問："我們已準備好，何時起飛？"臺北方面答："按原計劃行動。"
過了一段時間，敵人未發現福州方向人民空軍有動靜，馬祖方面又發話："剛才飛機發生故障，無法按時起飛，現在故障已排除完畢，擬準時起飛。"又過了一段時間，敵人再次進行無線電佯動，但飛機始終未起飛，所以人民空軍飛機也穩坐釣魚臺，沒有出動。接著，又是長時間的無線電靜默，直到15時30分，敵人認為危險期過去了，馬祖島上的飛機才開始活動。15時35分，ＨＵ－16型救護機載著叛匪和新聞記者、國民黨空軍的情報官員從馬祖島上起飛，以為可以安然無恙地返回臺灣了。
15時33分，福空獲悉馬祖島上有飛機出動的情報，立即令福州機場的殲－5雙機和殲－6四機進入一等戰斗準備。15時38分，駐福建沿海的地面預警雷達在馬祖島東南7千米處發現敵ＨＵ－16型救護機1架，高度200～300米，速度200～240千米／小時，航向120°，直飛臺北。
15時39分40秒，福空令福州機場殲－5、殲－6各一對雙機起飛，41分30秒至43分先后離地，航向110°。殲－5雙機為第一梯隊，殲－6雙機為第二梯隊兼掩護任務，在殲－5雙機未擊落敵機時再進入攻擊。出航時殲－5飛機高度500米、速度800千米／小時，殲－6飛機高度700米、速度900千米／小時，兩批之間間隔5～10千米。出航過程中，海上有6～7個低云，云底高400米，敵機在云下飛行。為了盡早發現敵機，殲－5雙機高度降至350～250米，殲－6雙機高度降至200米。50分20秒，殲－5雙機位于敵機后方6千米，速度減至400千米／小時。51分15秒，殲－5僚機胡英法于右30°，距離4千米處發現敵機，立即報告長機和地面指揮所。
"你攻擊，我掩護！"長機李純光在發出攻擊命令的同時，也發現了敵機。
福空指揮所聽到飛行員的報告后，地面領航員根據指揮員的決心，立即向飛行員發令："沒有發現什么新的情況，堅決打！"