Le 4 et 5 septembre 1922, il réussit la première traversée aérienne des Etats-Unis, en reliant Pablo Beach, en Floride à San Diego en Californie, à bord d’un DH.4.
En 1925, à la vitesse moyenne de 374,280 km/h, il remporta la coupe Schneider sur un hydravion Curtiss R3C-2.
En 1928, ayant réellement compris l’immense utilité des instruments de bord, Doolittle émit l’idée de tenter un vol sans visibilité. Réalisée le 24 septembre 1929 avec un NY-2 équipé d’un baromètre altimétrique, d’un horizon artificiel et d’un gyroscope directionnel , mais aussi d’une installation radio sommaire et d’un pilote automatique, l’expérience se révéla un succès complet.
Il s’adjugea le Bendix Trophy en 1931 (Super Solution) et le Thomson Trophy en 1932 (Gee Bee R-1).
Rappelé sous les drapeaux le 1 juillet 1940, il fut envoyé à Detroit en vue de superviser la reconversion des ateliers de montage automobiles en chaînes d’assemblage pour avions.
Après Pearl Harbor, l’officier demanda son passage dans une unité opérationnelle. En janvier 1942, le Général Arnold, le convoquait afin de lui confier une opération audacieuse l’attaque des installations militaires de Tokyo, Yokohama, Nagoya, Kobe et Osaka. Doolittle proposa de lancer l’opération à partir d’un porte-avions, mais avec des bimoteurs de bombardement B-25 Mitchell.
Doolittle s’embarqua le 12 avril 1942, avec seize B-25 et quatre- vingts hommes, à bord du porte-avions Hornet. Six jours plus tard, il quittait le premier le pont de ce navire, suivi des autres appareils.
Bien que tous les avions eurent largué leurs bombes sur les objectifs, les pilotes, privés d’assistance radio et à bout de carburant, eurent du mal à se regrouper ; Certains, dont Doolittle, durent abandonner leur avion. Ce raid, bien qu’il fît peu de destructions, montra que le ciel nippon n’était pas inviolable.
Promu Brigadier Général et décoré de la médaille d’honneur du Congrès, Doolittle exerça ensuite divers commandements dont celui de la 12th Air Force (23/9/42 au 1/3/43), en Afrique du Nord, en 1942, avec laquelle il prit part à l’opération Torch, puis celui de la 15th Air Force (1/11/43 au 3/1/44) en Italie et en Sicile. Nommé à la tête de la 8th Air Force, il dirigea l’offensive stratégique sur l’Allemagne.
Devenu le Lieutenant General le plus jeune de l’U.S Army Air Force, Doolittle, il passa dans la réserve, puis devint en 1946 vice-président de la Shell Oil Company. En 1948, il participa aux activités de la N.A.C.A (futur N.A.S.A) avant de se retirer définitivement des affaires en 1959.
Né le 14 décembre 1896 à Aladema en Californie, James Doolittle a passé la plus grande partie de son enfance en Alaska, où son père avait trouvé un emploi de charpentier. Il décida, encore adolescent, d’expérimenter, sans succès, des planeurs de sa fabrication. Quand les Etats-Unis entrèrent en guerre en 1917, il s’engagea dans l’aéronautique militaire et se battit sur le front occidental. Nommé sous-lieutenant le 11 mars 1918, Doolittle travailla à la section expérimental de l’Army Air Service.