8人被俘：这8名被俘的飞行员，遭到了日军的严刑拷打和虐待。其中，3人被日军以“轰炸平民”等莫须有的罪名判处死刑并被处决（另有一人在狱中病故），其余4人则在战俘营里度过了漫长而屈辱的囚禁生涯，直到战争结束后才被解救出来。
64人获救：绝大多数（包括杜立特本人在内）的飞行员，都在中国军民的帮助下，成功地摆脱了日军的追捕，安全抵达了重庆或延安等后方根据地，并最终返回了美国。
至于那架迫降在苏联的飞机上的5名机组成员，则在被苏联方面“软禁”了一年多之后，也通过一次精心策划的“集体越狱”（实际上是苏联方面为了避免与日本发生直接冲突而采取的一种默许放行的方式），经由伊朗（当时是盟国的势力范围）辗转返回了美国。
战后，每年的4月18号，这些参与杜立特轰炸的机组人员都会举行一次聚会，直到2019年最后一名人员逝世为止。
杜立特空袭，虽然在军事上造成的实际破坏有限，但其战略意义和政治影响，却是空前巨大，甚至可以说是改变了太平洋战争初期乃至整个二战进程的关键节点之一。
日本反应：天皇震怒，陆海军互掐，屠刀挥向无辜百姓
杜立特空袭的消息，如同晴天霹雳，在日本国内引发了巨大的震动和恐慌！
天皇震怒：裕仁天皇在得知首都东京竟然遭到美国飞机轰炸之后，龙颜大怒！他严厉斥责军方（特别是海军）防卫不力，居然让敌人如此轻易地就飞到了“皇居”上空（虽然美军飞机并没有轰炸皇宫），这简直是“奇耻大辱”！
陆海军互相推责：日本陆军和海军，这对向来就矛盾重重的“冤家”，更是借此机会，开始互相指责，推卸责任。陆军骂海军：“你们不是说联合舰队天下无敌吗？怎么连自家门口都看不住，让美国人的飞机飞进来了？”海军则反唇相讥：“要不是你们陆军在中国战场上拖拖拉拉，把战线拉得那么长，我们海军至于把那么多兵力都调到南边去吗？本土防空自然就空虚了！”一时间，东京的参谋本部和海军军令部里，吵得是不可开交。
东条英机震怒下令屠杀中国援助杜立特的百姓：首相东条英机更是气得暴跳如雷！他觉得，杜立特空袭，不仅是对“大日本帝国”的公然挑衅，更是对他本人和军部威信的沉重打击！为了报复和泄愤，也为了“惩罚”那些帮助过美国飞行员的中国军民，东条英机丧心病狂地下令，在中国浙江、江西等杜立特机组主要迫降和获救的地区，发动了一场大规模的、极其残酷的“扫荡”和报复性屠杀行动！这就是后来被称为“浙赣会战”或“浙江江西大屠杀”的惨案。
当时有很多飞行员为了感谢，会把随身物品送给当地老百姓留作纪念，但万万没想到，这无形之中却害惨了当地百姓，日军对于搜出有美国纪念品百姓，进行了惨无人道的烧杀抢掠，甚至还使用了细菌武器！据不完全统计，在这场持续数月的“大扫荡”中，有超过25万无辜的中国百姓惨遭杀害，无数村庄被夷为平地，无数家庭妻离子散，家破人亡！这是日本法西斯在中国犯下的又一笔血债！无形之中是中国为这场空袭付出了代价！
与日本国内的恐慌和愤怒形成鲜明对比的，是美国国内空前高涨的喜悦和振奋！
全国振奋，媒体狂欢：杜立特空袭东京的消息，通过广播和报纸迅速传遍了美国的大街小巷。在经历了珍珠港的耻辱和菲律宾的溃败之后，美国人民太需要一场胜利来鼓舞士气了！虽然这次空袭的战果可能并不算特别辉煌，但它毕竟是美国对日本本土的第一次直接打击！是“耻辱之后的第一声复仇的怒吼”！一时间，美国各大媒体都在头版头条，用最醒目的标题，报道着这次“伟大的胜利”，“杜立特轰炸队”也成了全国家喻户晓的英雄。
罗斯福总统“巧妙”放话，混淆视听：为了保护“大黄蜂”号航空母舰的安全（毕竟它还在返航途中，万一被日本人发现就麻烦了），也为了进一步迷惑日本人，罗斯福总统在一次记者招待会上，当被问及杜立特机群是从哪里起飞的时候，他故作神秘地眨了眨眼睛，笑着说了一句：“哦，他们是从我们的一个秘密基地——‘香格里拉’起飞的！”（香格里拉，是英国作家詹姆斯·希尔顿在其小说《消失的地平线》中虚构的一个位于喜马拉雅山脉深处的、与世隔绝的“世外桃源”。罗斯福总统用这个名字来指代航母起飞地点，既充满了幽默感，又成功地保守了军事机密，还顺便调侃了一下那些想打探消息的记者。）这个“来自香格里拉的轰炸机”的说法，后来也成了一个广为流传的典故。
杜立特晋升准将，英雄凯旋受勋：吉米·杜立特本人，在成功轰炸东京并安全返回美国之后（他是通过中国后方辗转回到美国的），立刻成为了全美国人民心目中的“民族英雄”！罗斯福总统亲自在白宫接见了他，并当场将他的军衔从中校破格提升为准将，还授予了他代表美国军人最高荣誉的“荣誉勋章”。杜立特和他的飞行员们，用他们的勇气和牺牲，为处在战争阴影下的美国人民，注入了一剂强心针！
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