朝鲜半岛的战争爆发于 1950 年 6 月 25 日，当时朝军跨过了沿北纬 38 度线划定的军事分界线。不久后，B-29 轰炸机也积极投身于这场战争。不过在战事爆发之初，美军唯一能够够到朝鲜半岛的 B-29 航空部队是驻扎在关岛的第 19 轰炸机大队（辖 22 架轰炸机）。这支部队随即被投入战斗，用于打击推进中的北朝鲜军队纵队——也就是说，战略轰炸机被直接当成了前线攻击机/强击机使用！6 月 28 日，第 19 轰炸机大队的 4 架飞机执行了首次袭击任务，对汉城（今首尔）以北铁路上运送部队的列车进行了轰炸；次日，9 架 B-29 更是袭击了朝军机场。
7 月初，第 19 轰炸机大队被转换部署至更靠近朝鲜半岛的冲绳；7 月期间，第 22 和第 307 轰炸机大队的“超级空中堡垒”也从美国本土赶来会合。此外，从美国本土调来的第 92 和第 98 轰炸机大队则以日本基地为依托提供支持，并与第 31 搜救侦察大队的 SB-29 搜救机共同作战。所有这些大队均归属于临时组建的“远东空军轰炸机司令部”（FEAF Bomber Command）。同时，为了进行侦察，远东空军还接收了 RB-29 照相侦察机和 WB-29 气象侦察机。
由于朝军向南迅速推进，美军继续动用空军力量在紧邻前线的区域对地面部队进行直接支援。整个 7 月，“战略轰炸机”都被用来打击战术目标——主要是对北朝鲜军队实施打击。它们继续干着本应由攻击机完成的工作：攻击坦克集结点、军队营地、行军纵队、军火库和野外供应仓库。尽管在此期间“超级空中堡垒”几乎没有遇到抵抗——既没有来自空中的威胁，防空火网也十分薄弱——但它们的早期行动并未取得多大成功：重型轰炸机根本不适合从事这种作业，因此其作战效率极其低下。
为此，在 8 月初，所有 B-29 被重新调整任务，转而打击战略目标——铁路枢纽和桥梁。从 1950 年 8 月 4 日至 10 日，B-29 对多条铁路发动了一系列袭击；而从 8 月 12 日起，“超级空中堡垒”主要轰炸了 38 线以北的公路和铁路桥梁。不过，这些空袭在最初的效果依然微乎其微。直到当月月底，在遭受攻击的 44 座桥梁中，才有 37 座被彻底摧毁，其余 7 座被判定为无法继续使用。这些建造时留有极大冗余强度的桥梁，即便是使用 2,000 磅（907 公斤）的炸弹也很难将其炸毁。为了炸毁汉城的一座桥梁，第 19 大队的飞机甚至连续三周每天都对其进行轰炸，最终才将其彻底摧毁。
随着前述 B-29 航空大队于 7 月底从美国本土相继抵达硫磺岛和日本，最终组建完成的远东空军司令部开始对朝北部目标实施战略轰炸。从 7 月 30 日起，美军对平壤、元山、兴南、清津、罗津等地的铁路枢纽和工厂展开了昼间精确打击。第二阶段的目标则是该国东海岸的 5 座水力发电站。到 9 月底，除罗津的油库外，所有预定目标均被摧毁（由于担心引发与苏联的冲突，杜鲁门总统决定不对该油库动手——该设施距离苏联国界仅 27 公里）。
1950 年 10 月，联合国军开始向朝鲜北部推进，由于缺乏可选目标，“超级空中堡垒”的战略空袭被暂停。10 月 27 日，在美军的胜利看起来已毫无悬念之际，上级下达了将第 22 和第 92 轰炸机大队撤回美国本土的命令。然而此时中国参战，志愿军开始向朝鲜南部挺进。尽管如此，B-29 并未对我国境内的战略目标发动轰炸：美国并未选择与我国爆发全面公开战争——因为这可能导致苏联参战，从而引发第三次世界大战。于是，B-29 再次被转用于打击推进中的地面部队。不过这一次，此前畅行无阻的昼间轰炸行动遭遇了密集的防空火网和日益增强的空中拦截。
在新的形势下，B-29 的首要任务是炸毁朝中界河鸭绿江上的桥梁。在执行该任务期间，11 月 1 日，“超级空中堡垒”首次在空中遇到了米格-15（MiG-15）喷气式战斗机——苏联第 64 喷气式航空兵军正式参战。对三国的飞行员而言，“超级空中堡垒”被视为最重要的打击目标之一，拦截这些轰炸机受到了高度重视。不过，关于何时以及由谁击落了第一架 B-29，各方说法尚存争议。部分资料称发生在 1950 年 11 月 9 日，另一些资料则认为是 11 月 10 日。根据某些文献，前两架“超级堡垒”是由第 67 拦截航空兵团的 N.I. 普德戈尔内（N.I. Podgorny）和第 72 拦截航空兵团的 A.Z. 博尔顿（A.Z. Bordun）击落的；而另一些书籍则记录，前两架 B-29 是由第 139 近卫拦截航空兵团的大尉 G.I. 哈尔科夫斯基（G.I. Kharkovsky）和中尉 Y.I. 阿基莫夫（Y.I. Akimov）摧毁的，当时他们成功击退了一组在“野马”战斗机护航下试图突破至安东（今丹东）的“超级堡垒”突击编队。
但无论这两个战例中哪一个是历史上的确切首次，它们都属于与 B-29 编队的对抗，而这些 B-29 在新战争阶段的任务正是摧毁鸭绿江大桥。从 11 月 8 日至 25 日，B-29 持续对连接朝鲜和中国的桥梁发动打击（不过仅限轰炸桥梁南段，而非位于中国境内的北段）。虽然美军付出了损失 1 架 B-29（美方数据）以及数架受损的代价破坏了这些桥梁，但这并未能切断交通线：中朝方面不断搭建浮桥，美军即便天天轰炸，次日浮桥又能恢复通航。因此，兵员从我国向朝方的输送仍在继续；不久后寒冬降临，河面上结起了厚冰，人们甚至直接在冰面上铺设了铁轨……
1951 年 2 月，“超级空中堡垒”再次恢复了对位于北方的目标的空袭。此时的 B-29 开始由 F-80C“流星”（Shooting Star）和 F-84E“雷喷”（Thunderjet）喷气式战斗机护航；而迎接它们的除了苏联飞行员外，还有中国空军的喷气式战斗机。2 月 25 日和 29 日的首次空战未果；但在 3 月 1 日的又一次交锋中，第 151 拦截航空师的战斗机击落了 3 架 B-29 和 1 架护航的 F-86；另有 10 架 B-29 受损，其中 3 架在返航降落时坠毁。
而 1951 年 4 月 12 日则被美国人称为“黑色星期四”。当天，来自第 19、第 98 和第 307 大队的 48 架 B-29 在轰炸安东地区（通往满洲的铁路线）的铁路桥时，遭到了 70 多架米格机的突袭。在爆发的激烈空战中，根据不同来源，苏联战斗机击落了 10 至 12 架 B-29；120 名跳伞生还的机组人员被俘。不过美方声称他们仅损失了 3 架被击落的 B-29，另有 7 架受重创（但这无法解释为何美方会将此日定为“黑色星期四”——类似的损失此前也发生过；更无法解释这 120 名被俘飞行员从何而来）。尽管“超级空中堡垒”的机枪手宣称确认击落 9 架、可能击落 6 架战斗机（实际上米格机零损失），但正是在这场“黑色星期四”之后，B-29 彻底停止了对敌方深远后方目标的昼间轰炸。它们的任务被调整为在 38 度线附近执行战术任务，并开始加装相关设备，逐步将 B-29 转向夜间作战。
为此，B-29 轰炸机装备了“希兰”（SHORAN - Short Range Navigation，短程无线电导航系统/短程导航）近程导航系统。第 98 大队的飞机率先安装了“希兰”，随后是第 19 和第 307 大队的“超级空中堡垒”。到 1951 年 11 月夜间空袭成为轰炸机部队的主要行动模式时，所有的 B-29 都已配备了该系统。
1951 年深春和夏季，中朝强大的防空火力与喷气式战斗机的行动对 B-29 构成了严重威胁。仅在夏季，就有 13 架 B-29 被雷达引导的高射炮火击伤——高射炮的射高可达 6,000 米。 8 月 14 日，68 架 B-29 轰炸了平壤。8 月 25 日，来自第 19、第 98 和第 307 大队的 35 架 B-29 出现在罗津上空——在此之前美军一直不敢触碰此地。在轰炸中，“超级堡垒”在自身零损失的情况下摧毁了 2 公里的铁路线、18 节车皮以及数座服务性建筑。美军的成功归功于新的打击战术，以及该目标当时仅由苏联第 351 拦截航空团的拉-11（La-11）活塞式战斗机掩护。当时“超级空中堡垒”以约 10,000 米的高空接近目标（超出高射炮射程），并在投弹后以 680～690 公里/小时的高速俯冲撤离。由于拉-11 的最大时速仅为 680 公里/小时，因此其拦截和摧毁 B-29 的所有尝试均以失败告终。
1951 年 8 月至 9 月间，那些仍执行昼间轰炸的 B-29 采用上述战术轰炸了由北向南的铁路桥梁和线路。平壤、成川、顺川、新安州和熙川的桥梁均遭到了打击。但到了 1951 年 10 月，朝鲜北方的战斗机力量已大为增强，使 B-29 的昼间空袭变得不再可能——北方在必要时可出动多达 200 架米格-15。结果，除了 4 月的“黑色星期四”之外，美国人又迎来了“黑色星期二”。这发生在 1951 年 10 月 30 日，当时 21 架 B-29 轰炸机在 200 架战斗机的护航下，试图对南市机场发动打击。
它们遭到了 44 架米格-15 的拦截，米格机未与护航编队缠斗，而是直接垂直穿透轰炸机阵型，向其倾泻了大量的 20 毫米和 37 毫米炮弹。“超级空中堡垒”甚至未能飞抵目标，便立即转向逃向大海（苏联飞行员被禁止在海上空域作战）。根据追击至海岸边的米格机飞行员报告，共有 12 架 B-29 和 4 架 F-84 被击落。但美方声称他们在该场战斗中仅损失了 5 架 B-29，另有 8 架受重创。返航的 B-29 机枪手宣称击落 11 架、可能击落 4 架战斗机；但苏方的实际损失仅为 1 架米格-15。这是出于宣传目的，美方夸大敌方损失并隐瞒自身损失的一个典型例证（而在苏联，参战信息当时属于保密内容，根本无需进行此类宣传）。
在“黑色星期二”之后，美军自 1951 年 11 月初起彻底停止了昼间空袭；此后 B-29 仅在夜间出动。起初，夜幕掩护使它们几乎可以不受惩罚地进行轰炸。到 1952 年春天，美军从 1,500 至 2,500 米的高度对桥梁进行了一系列轰炸；根据美方数据，成功命中近 150 次，瘫痪或损坏了 143 座桥梁。此外，B-29 还对鸭绿江以南的机场进行了 400 多架次的战斗出动，同样宣称摧毁了这些目标。然而，美军飞机一飞走，成千上万的中朝人员便如蚂蚁搬家般涌向受损设施并迅速修复。不久后，中方一侧出现了拉-11 夜间拦截机，朝鲜防空部队也获得了大量的探照灯，并将所有重要设施严密环绕，这一切都降低了夜间空袭的效率。
从 1952 年 1 月起，米格-15 也开始在夜间飞行。1952 年春，此前驾驶拉-11 的第 351 拦截航空团换装了米格-15；掌握了米格-15 的 A.M. 卡雷林（A.M. Karelin）少校于 6 月 10 日取得了首次夜间击落 B-29 的战果。他在雷达引导下实施拦截，于 22:00 在 7,800 米高度迎面攻击并向“超级空中堡垒”开火，中弹的轰炸机发生爆炸。25 分钟后，卡雷林在 7,000 米高度的探照灯光束中发现了第二架 B-29，他咬住其尾部近距离将其击木（该机坠入西岛东南 20 公里处的大海）。又过了几分钟，第三架“超级堡垒”被 M.I. 斯图迪林（M.I. Studilin）少校击伤。这架燃烧的牺牲品勉强挣扎飞抵金浦并迫降，随后因损伤过重而报废。就这样，1952 年 6 月 10 日空袭郭山铁路桥的 4 架“超级堡垒”编队中，有 3 架当场或间接毁灭。
两天后，在对水丰水库水电站的大规模夜间空袭中，又有 3 架 B-29（在参战的 30 架中）被摧毁。为了减少损失，美军在轰炸机上涂上了黑色伪装漆，加装了额外的电子干扰（REP）设备，并改进了无线电导航系统。
1952 年夏秋两季，B-29 继续对朝鲜北部的目标实施夜间空袭：包括修复的桥梁、部队集结中心、水力发电站和工业设施。在郭山空袭受挫后，美军尽量选择不利于雷达工作的气象条件出飞。例如，7 月 11 日，美军攻击了平壤的 30 个不同目标。9 月 30 日，45 架 B-29 摧毁了罗南的化工厂。
1952-1953 年冬季，美军的夜间飞行变得愈发艰难：敌方夜间战斗机的数量大幅增加（苏联指挥部增派了两个夜间飞行中队参战，用于掩护我国的工业中心沈阳和鞍山），加之重要设施周围由雷达控制的探照灯防空网不断扩大。美军想方设法干扰敌方防空系统的运作：他们不定期发起空袭，频繁更换飞行高度和路线，避开易产生凝在外排气云的高度，并通过施放干扰来阻碍雷达工作。尽管采取了这一切措施，从 1952 年 11 月至 1953 年 1 月，夜间战斗机仍击落了 5 架 B-29。美军通过投入夜间战斗机（主要是海军陆战队的道格拉斯 F3D-2“天骑士” F3D-2 Skyknight）稍微改善了局面。然而显而易见的是，“超级空中堡垒”的时代已经过去——它们显然已不再适合现代空战……
1953 年 2 月，第 351 拦截航空团的飞行员击落了最后两架 B-29。其中一架被高级中尉 A.I. 古本科（A.I. Gubenko）用机炮击碎，另一架则由卡雷林少校在安州地区拦截并击落。
1953 年 4 月 26 日，两架 B-29 执行了一次特殊的飞行。它们在鸭绿江上空撒下了 100 多万份用韩语、中文和俄语印制的传单，号召敌方飞行员叛逃并飞往联合国军一侧，每开走一架米格机可获得 50,000 美元的奖金。
在战争的最后一天，即 1953 年 7 月 27 日上午，B-29 轰炸了院里和泰川的机场，试图在停战协议签署前瘫痪这些设施。随后，第 98 大队和第 91 战略侦察中队的 B-29 在朝鲜上空又撒下了数百万份传单。当地时间 1953 年 7 月 27 日 15:03（即停战协议签署前 7 小时），中尉 丹佛·库克（Denver Cook）机组驾驶的 RB-29 侦察机返回基地，该机此前对晨间空袭朝鲜机场的效果进行了侦察评估。这是 B-29 飞机执行的最后一次战斗出动。朝鲜战争结束后，美国战略空军开始全面换装喷气式装备……
总结与损失统计：
要精确统计 B-29 在朝鲜战争期间的总损失相当困难。根据美国空军官方文件《USAF Statistical Digest FY1953》的记载，美国空军在朝鲜因敌方战斗机攻击损失了 17 架 B-29 轰炸机，因地面火网损失了 5 架，因原因不明损失了 2 架，以及 27 架“在战斗中因非战斗原因损失”（空中相撞、撞地、空战中耗尽燃料）。此外，还有 6 架轰炸型“超级堡垒”失踪，12 架因“其他非战斗原因”毁灭，9 架毁于飞行事故。除了轰炸机外，美军还损失了 7 架战略侦察机：1 架 RB-29“在战斗中因非战斗原因损失”，2 架失踪；1 架因“其他非战斗原因”损失（个人认为“非战斗原因”与“其他非战斗原因”并无实质区别），以及 3 架毁于飞行事故。如果再加上 1 架“因非战斗原因坠毁”的 SB-29 搜救机，美方官方承认的 B-29 在朝鲜战争中的总损失不少于 86 架。然而，另有其他外国资料将 B-29 在朝鲜的损失数字推高至 105 架 甚至更多。
而根据苏联档案记载，根据苏方统计米格-15 战斗机飞行员（尚不包括我国飞行员）就在空战中摧毁了 69 架“超级空中堡垒”（有趣的是，美国研究人员抛开其官方报告，承认至少有 34 架 B-29 是被苏联战斗机击落的）。为了弥补这些令人尴尬的损失数字，美国人极力宣传“超级堡垒”机枪手宣称击落了 26 架米格-15，尽管这一数字显然被严重夸大。同样被严重低估的还有美方官方公布的 B-29 战斗损失数字，这些数字被掩盖在“战斗中的非战斗原因损失”、“其他非战斗原因损失”、“撞地”以及与这些原因区分开来的“坠机事故”等名目之下……
(结语：B-29 改型系列 (10) 参战的部分“超级空中堡垒”特写)