Po skončení „velké války“ ale přišly škrty a ve 20. letech Královské letectvo jen obtížně hledalo novou úlohu v rámci ozbrojených sil. Po nástupu nacistů k moci a rozběhnutí německého zbrojního programu ve 30. letech se už Královské letectvo nemuselo o budoucnost obávat. Když v červenci 1940 kapitulovala Francie, ocitla se Británie v boji osamocena.
Bitva o Británii zůstává nejslavnějším obdobím v dějinách Královského letectva. RAF v té době posílily stovky letců z mnoha evropských zemí, mezi nimi i Čechoslováci. Od července do října 1940 Královské letectvo úspěšně čelilo bombardovací ofenzivě německé Luftwaffe. I díky sveřepému odporu RAF Hitler nakonec odvolal plánovanou invazi do Británie. Poté se Královské letectvo soustředilo na útoky proti cílům v Německu i okupované Evropě. Tyto útoky jsou dodnes hodnoceny rozporně, a to hlavně kvůli desetitisícům civilních obětí, například v Drážďanech.
Po roce 1945 bylo mnoho letounů RAF rozmístěno v západním Německu, kde byly připraveny reagovat na sovětský útok. Během studené války se britští piloti zúčastnili řady menších konfliktů, například ve válce o Falklandy. Výraznou roli sehrálo Královské letectvo během obou válek v Iráku, v Bosně, Kosovu či Afghánistánu.
