他悄悄地降低高度，迅速向美机群的左后方接近，并跟紧后面两架敌机。当距离接近400米正欲开炮时，被敌机发现了，敌机陡然双机分开，妄图各自逃命。就在这一刹那，刘玉堤灵机一动来个急转弯，盯准敌僚机，在150米距离上开了炮，敌机凌空爆炸。黑压压的美机群顿时像炸了窝似的四处散开。趁敌机惊魂未定，刘玉堤以一个燕子钻云，跃上万米高空，瞬间退出战区，顺利安全回机场降落。
刘玉堤在这次抗美援朝空战中创造了一次空战击落敌机四架的战绩，成为中国空军空战中的范例。从此，孤胆英雄美名传扬开来了。
刘玉堤在抗美援朝作战期间，先后取得了击落击伤敌机8 架的重大战果，被空军政治部授予"一级战斗英雄"称号，荣立特等功、一等功各一次，并获朝鲜民主主义共和国二级国旗勋章。
1953年后，历任空军团长、副师长、师长、军长，军区空军司令员，北京军区副司令员兼军区空军司令员。是中共十一大代表，第三、四、六、七届全国人大代表。1988年被授予空军中将军衔。曾获三级独立自由勋章、三级解放勋章。曾多次指挥过国土防空作战。1967年4月24日至5月1日8天之内，接连指挥航空兵部队打了3次，取得了三战三捷、击落美军入侵飞机5架的重大胜利。
