在9月30日最后一次昼间大轰炸中，只有一小部分德机到达伦敦，并且损失了47架飞机。不列颠空战第二阶段作战结束了。
进入10月，不列颠空战第三阶段作战开始。希特勒经常给戈林出难题，要求戈林从空中打败英国。希特勒认为德国空军总是磨磨蹭蹭，总是往后拖。
希特勒很不满意，戈林不仅要应付希特勒，还得应付飞行员们不听指挥的情况。飞行员认为英国人在拦截轰炸机时准确得让人吃惊，不想再听空军作战局的指挥了，要求随意作战。德国人并不知道英国人破译了德军的无线电密码。
这时，德国飞行员们快绝望了。因为戈林又有了馊主意，就是叫Me-109战斗机装上500磅炸弹，在白天对英国进行偷袭，而把轰炸机全部留在夜间使用。
这一招一开始很灵，“假战斗机”数次骗过英军，毫无阻拦地飞到目标上空屡屡轰炸得手。但英国空军很快就找到了对付的办法。结果，这种加挂炸弹后笨头笨脑的德Me-109和Me-110根本不堪一击，被接二连三地揍下来。渐渐的，德Me-109和Me-110再也不敢露面了。
在伦敦遭到轰炸的两个月里，平均每夜都有250架德国轰炸机光顾，制造恐怖和死亡。
黑夜保护了进攻者，伦敦人夜夜都在惊恐中度过。因为英国空军尽管有几个主要用于夜间作战的战斗机中队，却并没有专门的夜间战斗机。虽然已经为夜战飞机设计了一种机载雷达装置，但直到1940年底才开始广泛使用，并且这种装置的探测范围也很有限。
德军企图用连续不断的空袭所造成的破坏和恐惧来压垮英国人，但是伦敦并没有低头。
即使在每天都同死神打交道的情况下，伦敦人民仍然保持着乐观和幽默。有个裁缝每当轰炸过后就在门上贴一张“营业照常”的条子。一天夜里，店铺的门面被炸毁了，第二天，他在纸条上写着：“营业更加照常。”伦敦每天都有无数人死亡，其他一些工业城市也遭到了毁灭性的空袭。
10月12日，希特勒决定撤销年内进攻的计划，但是他坚持说，这仅仅是把“海狮”作战计划推迟到1941年春季而已。
10月16日，德国轰炸机编队轰炸了福思湾内罗赛斯的英国皇家舰队基地。“胡德”号正在进入船坞，但根据禁令是不准攻击的。德国轰炸机编队只好攻击“爱丁堡”号和“南安普敦”号巡洋舰，使二舰受了轻伤。
10月17日，4架Ju-88轰炸机空袭了英海军的大型锚地斯卡帕弗洛，炸沉了训练供应战列舰“铁公爵”号。
谨慎和有节制是双方空军开始作战时的政策。当不列颠空战开始时，不管是英国还是德国都不想通过发动轰炸攻势来使空战升级。英国希望战争局部化别扩大，德国也希望在消灭法国后与英国达成协议。
自从轰炸机问世以来，对轰炸机的恐惧已经在人们思想中根深蒂固。向平民头上如雨点地投掷毒气弹和爆破弹的作战方式，使受难人群形成“毒气恐惧症”，其实德国空军不敢这么做，不想把战争升级。同时，政治上的压力也使希特勒政府不敢这样做。
在德国，由于财力的不足，只能大量生产双发轰炸机，而放弃远程重型轰炸机的研制和生产。在英国，财力的不足同样限制了轰炸机的发展。
这并非专家们的错。在英国，设计师巴恩斯·沃利斯在1939年就提出研制携带十吨炸弹的远程重型轰炸机计划，但却受到人们的指责。
在1940年时，无论是德国还是英国都没有兴趣研制战略轰炸机，进行战略轰炸的想法受到各国人民的谴责，惟一可考虑的轰炸目标是军事目标，但哪些是军事目标和非军事目标却很难分清。
对于德英两国来说，有个目标从一开始就非常明确，那就是对方的军舰和基地。同时，英国和德国轰炸机的机组人员都遵守在海军基地内没有敌舰不准轰炸的命令，以免造成大量平民伤亡，更担心引起报复。
英国空军轰炸机一般都是双引擎飞机，最大载弹量是惠特利式轰炸机的7000磅，其他的轰炸机都不超过4500磅，缺乏自卫武器。这些轰炸机的最大航程平均为1340英里。英国的轰炸机在外形上与德国的轰炸机相似，经常给两国高射炮手造成混乱。
在近两个月的大轰炸里，德国空军付出了高昂的代价，才沉痛地明白了轰炸机的缺点。德国空军对战争的一些公认国际条约开始置之不顾，总想进行战略轰炸。德国飞行员不管是对平民还是军事目标，一律轰炸。
4.不列颠战役终于结束了
不列颠空战第三阶段作战一直持续到11月底。德国空军不甘心失败，继续轰炸伦敦，同时对考文垂、伯明翰、利物浦、南安普敦等城市进行持续的夜间轰炸。
1940年11月中旬，德国空军最后一次改变目标，把攻击重点转移到英国的重要工业城市和港口，其目的在于破坏英国的经济潜力、后勤补给和能源。
有一次空袭过后，丘吉尔马上乘车到贫民窟视察，看到了被炸成废墟的一家小吃店，店主夫妻抱在一起痛哭。他们问丘吉尔，他们今后将如何生存呢？丘吉尔深深地感到自责，回去后立即与财政大臣商定，凡由德机轰炸造成的损失，都由政府战后赔偿。一个星期后，英国战时内阁颁布《战争保险法案》，这对促进全民抗战发挥了重要的作用。
很多英国平民呼吁政府报复德国，丘吉尔也认为轰炸德国的军事目标是赢得战争的有效手段。很快，一些英国空军官员先后收到丘吉尔的指示。接下来，德国的一些重要城市遭到英国重型轰炸机编队持续的轰炸。
在不列颠空战中，英国人民，特别是世界最大城市伦敦的600万人民，表现出报效国家、誓死抵抗的勇敢精神。
11月份以来，平均每天夜里都有200多架德国轰炸机轰炸伦敦，伦敦遭受重大损失。每晚仅发射高射炮炮弹就花掉200万美元，城市到处都是大火和浓烟，地面上到处都是弹坑和废墟，人们在睡梦中经常被巨大的爆炸声惊醒，警报的哀鸣声响彻整个夜空。
英国人起初十分惊恐，但后来觉得，每天晚上都没有前天晚上那么害怕，这就是恐怖心理递减性定律。英国人宁愿叫伦敦消失，也不像法国那样宣布巴黎不设防。
英国各地的大街小巷都张贴着丘吉尔的宣传语：“让我们投身报国吧，我们要参加战斗，参加工作，每个人要站在自己的岗位上。”许多工厂加班加点生产，商店照常营业，工人们提前上班，几乎不早退。
伦敦的夜晚灯光明亮，抢修后的街道仍然畅通无阻，公共汽车和地铁列车照常行驶。公园里鲜花盛开，乐队不时地举行演唱会，这就是英勇不屈的英国人。
英国人的生活从来都没有如此忙碌过，每个人除了要完成本职工作外，还要志愿参加许多力所能及的工作。英国人号称“约翰牛”，他们经常在晚上一边喝茶，一边观看空战。
有一天，丘吉尔开车到契克斯度假，当时空战很激烈。伦敦贫民区一长串人在商店前排队，他停下车，一看原来是为了买鸟食而排队，丘吉尔深有感触，这就是英国人民。
当国会大厦和首相府被炸塌时，丘吉尔依然笑眯眯的。他临危不惧，是很有威望的领袖。丘吉尔通过广播笑着说，希特勒想要毁灭伦敦和粉碎英国人斗志的两个目的都永远无法达到。
在轰炸德国的同时，英国轰炸机在不列颠空战中也发挥了作用，他们经常轰炸集结在英吉利海峡沿岸的德国船只和基地。
飞往柏林的遥远距离不可避免地使英国轰炸机的载弹量削减到最低，但却产生了巨大的心理效应，德国人的心情转化成对英国的仇恨。德国人同受到轰炸的英国人一样不会屈服。
希特勒愤怒地下令把英国的每个大城市都变成废墟，但这件事做起来很难。要想轰炸伦敦并不难，因为伦敦很大。英国的最大河流穿过伦敦，伦敦很好找。但要进入英国腹地寻找其他大城市，必须使用电子设备，让飞行员们知道是否保持正确航线。
11月14日，在德军名为“月光奏鸣曲”的行动中，英国通过“超级机密”截获了德国将要轰炸考文垂的情报。但英国人面临着两难的选择，一种方案是派英国飞机保卫考文垂，英国有足够的时间集中足够的高射炮。另一种方案是牺牲一座重要的工业城市，来保住“超级机密”。
面对这种困难的抉择，只有丘吉尔有权作出决定。他经过反复权衡，认识到“超级机密”的安全比一个城市更加重要，因为“超级机密”在未来的战役中具有决定性的意义。
11月14日的夜晚，449架德国空军的He-111轰炸机向英国最大的军工生产中心、百年古城考文垂投下了500吨烈性炸弹和燃烧弹，使这个不幸的城市变成了一个巨大的火海，浓烟烈火彻夜不熄，5万多幢建筑物被毁，居民流离失所，整个城市几乎从地球上消失了。
接下来，伯明翰、南安普敦、布里斯托尔、普利茅斯和利物浦等城市也遭到了与考文垂同样的命运。于是，戈林发明了一个吓人的名词：“考文垂化。”
11月19日到22日，德军连续三夜大规模空袭，给伯明翰市造成了毁灭性破坏和2800多人的死亡。
11月23日，丘吉尔来到伯明翰市慰问，一个女工跑了过来，把一盒雪茄烟扔到汽车里。丘吉尔立即叫司机停车，女工笑道：“我这周工作成绩最好，得了奖金。听说您要来，买了这盒烟，我们都知道您吸烟特别勤。”丘吉尔受到很大的鼓舞，高兴地亲吻她。
通过持续的夜袭，德国空军以很小的损失严重地破坏了英国的经济。夜间轰炸所造成的恐惧使英国人的斗志出现一道裂缝，给英国空军和英国平民造成了沉重的负担。但德国空军把空袭从白天变成晚上时，出现了许多新问题。
夜间空战是新的战术，当德国空军刚开始夜袭时，英国空军只有8个战斗机中队参加夜间空战，主要是追杀飞过英吉利海峡的德国轰炸机。
这8个战斗机中队由两个“无畏”式中队和六个“布伦海姆”式中队组成。让“无畏”式战斗机和“布伦海姆”式战斗机执行夜间作战任务很勉强，但这两种战斗机白天更不是德国战斗机的对手。
英国只有几架“勇士”型战斗机适合夜战，当德国空军开始夜袭时，“勇士”型战斗机刚刚生产出来。
夜间作战使雷达网也出现了一些问题。雷达站的监视范围主要是沿海地区，但德国空军的轰炸机深入内陆，超过了雷达的监视范围。
为了解决这一难题，英国科学家发明了装在飞机上的雷达装置，但它的监视范围仅为两三英里。而地面雷达的监视范围为150英里。就是说，被派上天对付夜击的绝大多数“无畏”式战斗机和“布伦海姆”式战斗机的飞行员们在盲目飞行。
在空军夜战中，英国产生了一个王牌飞行员，即有“猫眼”之称的约翰·肯宁汉。
肯宁汉于1917年出生在伦敦郊区的南克罗伊登。1935年，肯宁汉参加了英国辅助空军，在第604中队学习飞行。1938年，肯宁汉成为德·哈维兰公司试飞员。二战爆发后，肯宁汉返回第604中队服役。10月，604中队“布伦海姆”战斗机中队改为夜间作战部队。由于没有机载雷达，再加上飞机性能太差，一架敌机都没打下来。
1940年9月，604中队全都换成“英俊战士”双发战斗机，11月20日夜，肯宁汉击落了Ju-88轰炸机一架。12月，肯宁汉又击落一架Ju-88和一架He-111。
1941年1月，肯宁汉被授予优异飞行十字勋章。当时，机载雷达是绝对的秘密装备，肯宁汉被认为具有夜视能力，人们称他“猫眼”。
4月，肯宁汉在一天夜里击落了3架He-111。5月31日，他又击落一架He-111。8月，肯宁汉成为604中队队长。1942年7月，肯宁汉击落第16架德机。