История авиации на аэродроме Титосэ начинается с единственного полета в 1926 году, спонсированного газетой Хоккайдо, согласно английской Википедии. Императорский японский флот занял аэродром в 1939 году и использовал его на протяжении всей войны на Тихом океане. Американские войска заняли его в 1945 году; 3-я группа воздушных коммандос совершала здесь полеты зимой 1945–1946 годов, а 49-я истребительная группа — с февраля 1946 года по апрель 1948 года.

Корейская война и холодная война превратили Титосе в передовую базу. 6163-е авиакрыло было сформировано в 1951 году, в том же году, когда Japan Airlines начала регулярные рейсы на этот аэродром, а в сентябре 1954 года туда прибыла 4-я истребительная группа ВВС США с истребителями F-86 Sabre. База была расформирована 1 июля 1957 года и 31 декабря 1957 года вернулась под контроль Японии.

В официальной истории ВВС Японии указано, что 2-е авиационное крыло начало нести боевую готовность с истребителями F-86F 28 апреля 1958 года, и что в том же году состоялся первый вылет по тревоге. Аэропорт Читосе оставался совместным гражданско-военным аэродромом до 1988 года, когда авиасообщение перешло на соседний аэропорт Нью-Читосэ.

2-е авиационное крыло первым получило на вооружение F-104J. 201-я эскадрилья была сформирована в Титосе в марте 1963 года, а 203-я — 25 июня 1964 года, причём последняя приняла на себя обязанности по ведению боевых действий от F-86D Sabre 103-й эскадрильи. 1 октября 1974 года 201-я эскадрилья была расформирована, и её место заняли F-4EJ новой 302-й эскадрильи.

Эра F-15 началась 24 марта 1984 года, когда 203-я эскадрилья перешла на самолеты Eagle производства Mitsubishi; 302-я передислоцировалась в Наху в ноябре 1985 года, а 19 марта 1986 года 201-я эскадрилья была воссоздана на F-15. Ее эмблема в виде бурого медведя происходит от медведей Хоккайдо. С тех пор обе эскадрильи летают на F-15 из Титосэ, и обе появились в фильме 1990 года «Лучший парень», согласно английской Википедии.

Структура их работы изменилась. По данным Объединенного штаба, в 2025 финансовом году Северные силы противовоздушной обороны совершили 165 вылетов по тревоге, что составляет около 28 процентов от общего числа вылетов по стране, а в апреле-июне 2026 года — всего 20, против 106 вылетов на юго-западе.

6 сентября 1976 года лейтенант Виктор Беленко из советских ВВС вылетел из Чугуевки в Приморском крае на МиГ-25 и направился в Хакодате на юге Хоккайдо. Согласно информации из японской Википедии, наземный радар ВВС Японии потерял его из виду, когда он снижался на очень низкую высоту, и два истребителя F-4EJ 302-й эскадрильи, поднявшиеся в воздух из Титосэ примерно в 13:20, не смогли обнаружить его в помехах от земли. Он приземлился примерно в 13:50.

Согласно английской Википедии, 25 сентября самолет МиГ-25 был перевезен американским самолетом C-5 Galaxy из Хакодате в Хякури, осмотрен и отправлен обратно из порта Хитати в 30 ящиках 15 ноября 1976 года. Беленко отправился в Соединенные Штаты.

Для Читосе урок заключался в наличии пробела в радиолокационном прикрытии на малых высотах, который не мог закрыть собственный радар ’Фантомов». В ответ ВВС Японии закупили самолеты дальнего радиолокационного обнаружения E-2C Hawkeye, которые, согласно Википедии, поступили на вооружение на базе в Мисаве в январе 1987 года.

В городе Титосэ также базируются правительственные самолеты. Специальная группа военно-транспортной авиации, состоящая из штаба, 701-й эскадрильи и эскадрильи технического обслуживания, перевозит премьер-министра, императорскую семью и государственных гостей; пилотами и экипажами самолетов являются военнослужащие Сил самообороны Японии.

Первые два самолета Boeing 747-400 были поставлены осенью 1991 года и, согласно английской Википедии, впервые доставили премьер-министра Киити Миядзаву в Соединенные Штаты в 1993 году. Их заменили два Boeing 777-300ER, которые прибыли в Титосэ 17 августа и 11 декабря 2018 года и начали эксплуатацию в апреле 2019 года. Группа сообщила о своем 400-м полете 9 августа 2024 года.