航空画家罗伯特.泰勒所作《科林.凯利传奇》。科林.凯利正奋力操纵这燃烧的
B-17，为机组的跳伞争取时间
到 12 月 14 日，菲律宾的 B-17 只剩 14 架，它们全都呆在德尔蒙特日机航程之外。12
月 17 日开始，幸存的 B-17 撤退到澳大利亚达尔文（Darwin）附近的巴契乐（Batchelor）机场。
12 月 22 日，9 架 B-17
从澳大利亚起飞执行第一次任务，目标是菲律宾达沃（Davao）附近的日本运输船，完成攻击后降落在仍在美国控制中的德尔蒙特机场。
同一天，日本军队在吕宋岛登陆，并迅速推进到马尼拉（Manila），将麦克阿瑟的军队驱赶到巴丹半岛（Bataan），后又退到柯雷吉多尔岛（Corregidor）。
为了遏制日军的迅速推进，第 19 轰炸机大队从澳大利亚前进到爪哇（Java）。1 月份他们受到第
7 轰炸机大队的 B-17E 和 LB-30 的补充。但是这支小规模的 B-17 机队无法削弱日本的军事优势，虽然进行了勇敢的攻击，但没有击沉几艘日本船。第 7
轰炸机大队在 1942 年 3 月撤到印度，第 19 大队成为了太平洋南部唯一装备飞行堡垒的单位。
日本人将 B-17
视为顽强的具有精良武装的对手，难于击落，并且在遭受了难以置信的损伤后仍然能够继续飞行，是太平洋战争初期日本人最敬畏的美军飞机。但是早期的 B-17
缺乏正后方的防御武器，日本人很快就学会了利用这个缺陷。飞行堡垒的飞行员在被咬尾时只能通过蛇形机动稍微弥补，希望左右腰部炮手能吓退敌机。
具有大垂尾的新型 B-17E 开始补充消耗殆尽的早期型 B-17 机队，B-17E
的尾部机枪让已经习惯从背后进入攻击的日本飞行员大吃一惊。于是那些“不幸”驾驶早期型 B-17
的机组也在自己的飞机尾部插上两根棍子，希望日本人认为这是两挺机枪。在实战中很快发现，B-17E
的腹部遥控炮塔不能很好的工作，复杂的周视镜瞄准系统常常混淆炮手的视线以至于不能瞄准任何目标，这个缺陷反映到波音后，遥控炮塔迅速被著名的球形炮塔所取代。
1942 年 3 月，一架 B-17E
从菲律宾德尔蒙特机场起飞将麦克阿瑟送往澳大利亚，菲律宾不久后陷落。
在夏威夷，装备 B-17E 的第 5 和第 11
轰炸机大队在中途岛战役中执行了轰炸日本水面舰队的任务。但是从高空轰炸正在做规避动作的日本军舰的战术完全失败了，B-17
进行了几次任务中没有命中一艘日本舰船。攻击水面舰船最有效的办法还是使用低空中型轰炸机和俯冲轰炸机。