La historia del 4.º Ala, según relata el Cuartel General del Comando de la Fuerza Aérea, es un reflejo de China en guerra. El 4.º Grupo se formó en Hangzhou el 16 de octubre de 1936 y se trasladó a Wuhan ese mismo diciembre. Tras el avance japonés, se dirigió al noroeste, a Lanzhou, donde voló aviones I-15 e I-16 de fabricación soviética y defendió el noroeste de China en 1941; en 1942 y 1944, sus tripulaciones viajaron a la India para recoger aviones P-40 y P-43 estadounidenses.

En diciembre de 1948, el grupo recibió la orden de dirigirse a Chiayi, y desde allí apoyó a las fuerzas nacionalistas en retirada en Dinghai, Hengyang y la isla de Hainan. Se organizó formalmente como la 4.ª Ala el 14 de enero de 1953. El ala atribuye al capitán Ouyang Yi-feng el derribo de dos MiG-17 mientras pilotaba un F-84G el 21 de julio de 1956; esta es la versión del ala, y no se encontró ningún relato de la República Popular China.

En la década de 1950, Chiayi también fue una base estadounidense. La Wikipedia en inglés, citando el sitio web de historia de la Estación Aérea de Taipéi, menciona al 67.º Escuadrón de Caza-Bombarderos en Chiayi del 27 de enero al 17 de febrero y nuevamente del 1 de julio al 1 de octubre de 1955, al 310.º Escuadrón de Caza-Bombarderos de Osan en marzo de 1955 y a la Guardia Nacional Aérea de Kentucky del 19 de febrero al 1 de marzo de 1958. Los escuadrones del 51.º Ala de Caza-Interceptora y del 18.º Ala de Caza Táctica en Okinawa rotaban cada 60 a 90 días entre 1955 y 1968.

Esas rotaciones terminaron mucho antes de que Estados Unidos reconociera a la República Popular China en 1979. El papel civil de Chiayi comenzó el 19 de mayo de 1976, cuando se inauguró el aeropuerto de Chiayi, una sala de embarque en la base aérea, que todavía comparte el mismo emplazamiento.

Taiwán adquirió 150 F-16A/B en 1992, y el 4 de octubre de 1997 la 4.ª Ala comenzó a operarlos con sus escuadrones 21.º, 22.º y 23.º; el 1 de noviembre de 2004, los antiguos grupos 4.º y 14.º se fusionaron en escuadrones de combate. Bajo el programa Phoenix Rising, con un costo de 110 mil millones de NT$, los F-16A/B fueron reconstruidos al estándar F-16V con nuevos radares y computadoras.

El 18 de noviembre de 2021, la presidenta Tsai Ing-wen inauguró la primera escuadrilla de combate F-16V en Chiayi, con 64 aviones modificados. Les dijo a las tripulaciones: “Independientemente de cualquier intrusión, pueden despegar de inmediato para interceptarla y ahuyentarla”. La modernización se completó en 2023, y ahora Chiayi y Hualien comparten la flota de F-16V.

El trabajo continúa a la vista del público. En agosto de 2024, la base organizó una jornada de puertas abiertas en la que se exhibieron F-16V, Mirage, Black Hawk, un C-130 y una batería Patriot, y el 28 de enero de 2026, la 4.ª Ala practicó maniobras de despliegue rápido para dos F-16V con la 795.ª Brigada de Defensa Aérea y Artillería, rearmándolos con misiles AIM-120 y AIM-9M y pods Sniper.

El peor día de Chiayi en la era del F-16V ocurrió el 11 de enero de 2022, cuando un F-16V del 4.º Ala se estrelló en el mar al oeste del condado de Chiayi y el capitán Chen Yi falleció, menos de dos meses después de que el ala hubiera sido puesta en servicio con el nuevo estándar. La fuerza aérea dejó en tierra toda su flota de F-16; una empresa contratista dragó el lecho marino las 24 horas del día en busca de la cabina y la caja negra, que fueron recuperadas y analizadas. El 20 de enero de 2022, cuatro F-16V despegaron de Chiayi al reanudarse los vuelos, aunque aún no se había determinado la causa del accidente.

La base también alberga a los rescatistas de la fuerza aérea. La Wikipedia en inglés sitúa aquí al Grupo de Rescate Aéreo con helicópteros S-70C, UH-60M y EC225, los mismos que utiliza la fuerza aérea para rescates en montaña, mar y nocturnos. También se han registrado incidentes menores: el 23 de septiembre de 2021, el tren de aterrizaje de un F-16V se retrajo durante una revisión previa al vuelo en Chiayi debido a que se había retirado un pestillo de seguridad, lo que la fuerza aérea atribuyó a la negligencia del personal de tierra.