1949年5月4日，6架美制国民党B-24轰炸机轰炸了北平南苑机场，毛泽东深感震惊，同时意识到建设一支强大的空军势在必行。

同年7月10日，毛泽东向周恩来提出建立空军的想法。周恩来随即着手进行组建空军的各项具体工作。

随后，周恩来向毛泽东询问空军首任司令的人选时，毛泽东推荐了刘亚楼。

平津战役结束后，刘亚楼被任命为十四兵团司令。正当他奉命南下作战时，毛泽东找他谈话，决定让他担任空军司令，负责组建人民空军。

毛泽东选择刘亚楼担任空军首任司令，主要是因为：

其一，刘亚楼曾任抗日军政大学教育长，还在苏联伏龙芝军事学院留过学，文化素质高，学习能力强，能够胜任组建人民空军的工作。

其二，当时中国一穷二白，要想在短时间内组建空军并形成战斗力，离不开苏联的支持。刘亚楼在苏联留学、参战经历，尤其是和苏军高层的交往，有利于中苏两军沟通合作。

其三，刘亚楼在战场上屡建奇功，他在军事方面的领导、组织、协调能力得到中央高层的一致认可。

刘亚楼深知建立人民空军意义重大，欣然赴任。从此，他开始了创建空军的工作。

1949年8月，刘亚楼赴苏进行购买飞机、派遣专家及援建航校的谈判。

在苏军C-47运输机上，此前从未坐过飞机的刘亚楼吐得翻江倒海。毛泽东知道他晕机后，笑着说：“空军司令晕飞机，海军司令晕船，这就是本人的干部政策！”

经过双方的多次谈判，苏联同意帮助建立6所航校，卖给中国400多架飞机，并派出专家帮助中国组建空军。

回国后，刘亚楼立即向中央军委和毛泽东提出了在目前没有空军部队的情况下，应集中力量把航校办好的意见，得到了毛泽东的肯定和批准。

为筹办好第一批航校，刘亚楼精心规划，雷厉风行，6所航校于1949年12月1日正式开学。

1950年，抗美援朝战争爆发。当中国人民志愿军雄赳赳、气昂昂跨过鸭绿江时，苏联方面却表示苏联空军将不进入朝鲜作战。因此，中国空军只有自己入朝参战。

当时，作为中国人民志愿军司令员的彭德怀，临行前对刘亚楼说：“空军司令员，我等着你的空军哪！”

刘亚楼斩钉截铁地说：“请彭总放心！”

然而，当时的中国空军还不具备作战能力。年轻的飞行员平均飞行时间只有10多个小时。而美国飞行员大都参加过二战，飞行时间在1000小时以上。

面对强大的美国空军，刘亚楼并没有退缩，而是确立了“从空战中锻炼、在战斗中成长”的指导思想。经过加强训练，1951年1月21日上午，中国空军6架飞机出现在朝鲜战场，迎战F-84战斗轰炸机。

这是新中国空军历史上第一场真正意义上的空战。

同时，刘亚楼深知捍卫国家的领空是人民空军义不容辞的职责。1961年，刘亚楼坐镇指挥，击落蒋军美制U-2高空侦察机；他还亲自总结战术，运筹决策，采取机动设伏，此后连续击落两架U-2飞机。

闻此捷报，毛泽东对刘亚楼风趣地说：“美国就那么几架U-2飞机，做个计划，不够我们打的嘛！”

1965年5月7日，刘亚楼因肝癌在上海逝世，终年55岁。

同年5月11日，中共中央为刘亚楼举办了隆重的葬礼。他虽然只是上将，但他的葬礼却是按照元帅的级别举办的。

刘亚楼的追悼会的地点设在天安门西侧中山公园的中山堂，按照规定，只有党和国家领导人去世后才能使用中山堂。

追悼会上，除了身在井冈山的毛泽东以外，刘少奇、周恩来、朱德、陈云、邓小平等国家重要领导悉数到场，并一一在签到簿上签字。

刘亚楼的遗像上面挂着一条横幅，赫然写着16个大字：悼念中国人民的忠诚战士刘亚楼同志。

刘亚楼逝世后，中央和地方媒体做了大量的报道，尤其是悼念会的报道几乎占了各大报纸第一版的全版。同时，追悼活动持续了整整三天，首都十万多军民前往吊唁。

追悼会后，灵车车队由林彪和刘少奇护送，前往八宝山革命烈士陵园。

中央为何对刘亚楼的葬礼如此重视？国防大学副教授卢勇这样解释，他是“元帅的战功、大将的职务、上将的军衔”。