В тот период 1-й Сентай действовал с аэродрома Таунгу, а затем с Мингаладона около Рангуна. В мае 1942 года это подразделение вывели в Акено, Япония, чтобы перевооружить на Ki-43. 11-й Сентай, действовавший с аэродромов Таунгу, Мьинджан и Рангун, прибыл в июне в Акено для перевооружения. Оба Чутая 50-го Сентая, с марта 1942 года базировавшиеся на Мингаладоне, были в апреле выведены в Токуразава в Японии, где они воссоединились с 3-м Чутаем, прибывшим с Филиппин. Последним покинул Бирму 77-й Сентай, с марта базировавшийся в Мауби, а затем в Магве и Лончжене. Только в октябре 1942 года это подразделение, всё ещё вооруженное Ki-27, перебросили в Донгджинченг в Маньчжурии. С декабря 1941 года по июль 1942 года 77-й Сентай уничтожил 120 самолетов противника, потеряв при этом семнадцать пилотов.

Но на этом воздушные бои в Бирме не закончились (хотя боевые действия возобновились только осенью, после сезона муссонов), как и деятельность Американской добровольческой группы (AVG). Например, 3 и 4 июня пилоты AVG записали на свой счет восемь Ki-27, которые они сбили около Хэньяна в южном Китае. На самом деле 54-й Сентай, который был противником американцев, потерял четыре самолета. Именно тогда AVG была формально преобразована в 23-ю истребительную группу ВВС США. Произошло ещё много столкновений американцев с Ki-27, особенно после того, как бомбардировщики Норт Американ В-25 "Митчелл" стали наносить удары по японским позициям в районах Ханькоу, Наньчана, Кантона и Гонконга в Китае и Ханоя в Индокитае. В этих рейдах бомбардировщики сопровождали Р-40 из 23-й истребительной группы. Встречи с японскими истребителями, в том числе и с Ki-27 54-го Сентая были достаточно частыми до конца 1942 года.

54-й Сентай (командир — майор Ясунари Симада) прибыл в Ханькоу из Японии 16 ноября 1941 года. 8 января 1942 года произошел первый воздушный бой, когда восемь Ki-27 3-го Чутая (командир — капитан Яширо Хаяши) атаковали над Чанши девять китайских бомбардировщиков СБ и сбили пять из них и еще два повредили. В конце февраля 1942 года 54-й Сентай был переброшен через Формозу в Кантон. В ходе этого перелета было потеряно три Ki-27. В следующие месяцы подразделение вело боевую работу в южном Китае, главным образом около Гуйлиня, Хеньяна и Наньчана. За это время было одержано три подтвержденных и две вероятных победы над американскими Р-40 (22 июня, 3 и 4 июля) при собственных потерях в пять самолетов. В октябре 1942 года 54-й Сентай был выведен в Читозе около Саппоро, Япония.

Ku-27b 14-го Кьоику Хикотая, 1944 год. «Хикомару» на вертикальном оперении был эмблемой школы. Самолет на снимке имеет многоцветный камуфляж верхних поверхностей.

Ки-27b летной школы в Кумигайя. На руле самолетов — черно-белая эмблема школы.

Ки-27b летной школы в Шимосизу, префектура Чиби, Япония. Школа готовила пилотов для разведчиков. Ее эмблемой был руль направления желтого цвета. Самолеты оснащены пневматиками низкого давления. Номера ни киле белого цвета.

Пока шла кампания в Юго-Восточной Азии и Филиппинах, IJAAF вели ускоренный процесс перевооружения своих истребительных подразделений, оснащенных Ki-27, на новые машины, особенно Ki-43 "Хаябуса". Одним из первых переоснастили 24-й Сентай, возвратившийся с Филиппин в Маньчжурию в январе 1942 года; он был полностью перевооружен к марту. В апреле новые Ki-43 начал получать 50-й Сентай, который был ранее выведен из Бирмы и с Филиппин в Токуразаву, Япония. В мае 1942 года (по другим данным — в июне) Ki-27 заменили в 1-м Сентае, временно базировавшемся в Акено (Япония) после возвращения из Бирмы. К середине 1942 года со старыми Ki-27 расстались 33-й Сентай в Ксингжу, Маньчжурия (в мае), 10-й Докурицу Чутай в Акено (в мае-июне), 5-й и 11-й Сентай (в августе-сентябре), базировавшиеся тогда в Японии (5-й — в Кашива и 11-й — в Акено). Таким образом, осенью 1942 года, после возвращения 77-го Сентая из Бирмы, IJAAF не имели в зоне боевых действий ни одного подразделения, вооруженного Ki-27.

В июле 1942 года перевооружился 87-й Сентай в Туанжанзи, Маньчжурия, но эта часть получила перехватчики Ki-44 "Секи". Несколько Ki-27 продолжали нести службу в этом Сентае до начала 1943 года. Переоснащение 85-го Сентая, базировавшегося в Хайланде, Маньчжурия, на Ki-44 началось в середине 1942 года. К концу 1942 года новые Ki-43 сменили Ki-27 в 54-м Сентае, который затем базировался на нескольких аэродромах острова Хоккайдо, Япония (хотя последние Ki-27 покинули эту часть лишь в феврале 1943 года). Только 4-й и 13-й Сентаи в Японии, 9-й и 77-й Сентаи в Маньчжурии остались единственными "старыми" подразделениями всё ещё эксплуатирующими Ki-27, но эти части не участвовали в боевых действиях.

Одновременно были сформированы новые подразделения, вооруженные Ki-27, но они преимущественно занимались воздушным прикрытием территорий в Китае и Маньчжоу-го, а также в метрополии. Последнее было предпринято после того, как 18 апреля шестнадцать американских В-25 из 17-й Воздушной группы ВВС США под командованием подполковника Джеймса Дулиттла взлетели с авианосца "Хорнет" в 700 милях от побережья Японии. Они безнаказанно нанесли удар по Токио, Иокогаме, Нагое и Кобе, не встретив ни одного японского истребителя! Это первое нападение американцев на Японские острова вызвало бурю в штабе армейских ВВС, которые отвечали за противовоздушную оборону метрополии. В марте 1942 года в Кеингшу, Маньчжурия, был сформирован 78-й Сентай (командир — майор Исао Абэ), костяк которого составил персонал 24-го и 33-го Сентаев. В марте же в Харбине сформировали 68-й Сентай (командир — майор Нобору Шимояма), используя пилотов из 9-го, 13-го и 64-го Сентаев. Однако очень быстро эта часть сменила свои Ki-27 на новые истребители Кавасаки Ki-61 "Хиен" (по одним данным это произошло в декабре 1942 года, по другим — в марте 1943 года).

В апреле в Женчси около Панченга, Маньчжурия, был сформирован 204-й Кьодо Хико Сентай (командир — майор Ходжиме Табучи), ядро которого составляли пилоты из 9-го, 11-го, 24-го и 77-го Сентаев. Это учебное подразделение, вооруженное Ki-27, в феврале 1944 года переименовали в 204-й Сентай и возложили на него задачи ПВО. В августе 1942 года в Каногаве, префектура Хуого, Япония, был сформирован 246-й Сентай (командир — майор Такео Миамото), а в Ашия, Япония — 248-й Сентай (командир — майор Йасуо Макино) — на оба подразделения были возложены задачи ПВО Японских островов. Часть персонала последних двух Сентаев была взята из двух подразделений: в 246-м — из 13-го Сентая, а 248-м — из 4-го Сентая. 2 октября в Яаментуне, Маньчжурия, из персонала 77-го и 27-го (легкие бомбардировщики) Сентаев был сформирован 26-й Сентай (командир — майор Такаши Шиматани). Все упоминавшиеся подразделения летали на Ki-27, но эти машины постепенно переходили в разряд учебных, уступая место Ki-43 "Хаябуса", Ki-44 "Секи", Ki-61 "Хиен" и двухмоторному Ki-45 "Торю".