Akan tetapi, Soerjadarma tidak segera diberikan brevet atau pin untuk penerbang, karena pada masa itu Belanda melarang rakyat pribumi menjadi seorang penerbang.
Bulan Juli 1938, Soerjadarma mengikuti pendidikan di Sekolah Pengintai dan ditugaskan sebagai navigator pada Kesatuan Pembom Glen Martin di Andir Bandung pada 1939.
Dua tahun kemudian, 1941, ia dipindahkan untuk menjadi instruktur di Sekolah Penerbang dan Pengintai di Kalijati, Jawa Barat.
Masih di tahun yang sama, Soerjadarma kembali dipindahtugaskan ke Kesatuan Pembom di 7 e Vliegtuig Afdeling, sampai 8 Maret 1942.
Pada masa penjajahan Jepang, Soerjadarma terus mengabdikan diri sebagai penerbang meskipun banyak mendapat hambatan.
Melalui ajakan Komisaris Polisi Yusuf, ia bekerja sebagai Polisi Jepang, sampai Indonesia merdeka tanggal 17 Agustus 1945.
Setelah proklamasi kemerdekaan, Panitia Persiapan Kemerdekaan Indonesia (PPKI) mengadakan sidang pertamanya tanggal 22 Agustus 1945.
Salah satu hasil dari sidang tersebut adalah membentuk Badan Keamanan Rakyat (BKR).
Dengan didasari keputusan itu, maka daerah-daerah yang memiliki pangkalan udara diputuskan untuk membentuk BKR Udara.
Baca juga: Pembentukan Badan Keamanan Rakyat (BKR) dan Tugasnya
Pada 5 Oktober 1945, pemerintah mengeluarkan perintah pembentukan Tentara Keamanan Rakyat (TKR).
Bersamaan dengan pendirian TKR, muncul ide dari Kepala Staf Umum TKR Mayor Jenderal Urip Sumohardjo untuk membentuk satu kekuatan udara di Indonesia.
Ia kemudian memanggil Soerjadi Soerjadarma ke Markas Tertinggi TKR di Yogyakarta pada bulan September 1945.
Soerjadarma pun langsung menyanggupi permintaan Sumohardjo serta mengusulkan agar angkatan udara yang akan dibentuk sebaiknya menjadi sebuah angkatan yang mandiri.
Dua bulan setelahnya, 12 November 1945, di Yogyakarta, dibentuklah TKR Djawatan Penerbangan.
Lalu, pada 24 Januari 1946, TKR Bagian Penerbangan menjadi TRI Jawatan Penerbangan yang bermarkas di Jalan Terban Taman No. 1 Yogyakarta.
Selanjutnya, setelah dikeluarkan Penetapan Presiden No. 6/SD/1946, TRI Jawatan Penerbangan diubah menjadi TRI Angkatan Udara.
Dalam perkembangannya, TRI AU lebih dikenal dengan sebutan AURI.
Begitu AURI berdiri, Soerjadi Soerjadarma ditunjuk untuk menjadi Kepala Staf Angkatan Udara (KASAU) pertama tahun 1946, oleh Presiden Soekarno.
Baca juga: Tentara Keamanan Rakyat: Pembentukan dan Pergantian Nama
Pada 9 Maret 1960, terjadi Peristiwa Maukar, yaitu penembakan di Kompleks BPM Tanjung Priok, Istana Negara, dan Istana Bogor, yang dilakukan oleh Letnan Dua Daniel Maukar.
Sehari setelah kejadian, Presiden Soekarno dan Soerjadarma langsung datang ke istana untuk melihat kondisi di sana.
Atas kejadian ini, Soerjadarma selaku KASAU bersedia bertanggung jawab dengan mengundurkan diri dan siap menerima hukuman apa pun yang diberikan oleh Soekarno.
Akan tetapi, Soekarno tidak setuju dengan pengunduran diri Soerjadarma.