淞沪抗战爆发后，他得以投入空军战场。8月14日空战击落敌机一架；尔后连战皆捷，一周之内击落日机八架。他再接再厉，跟随大队长高志航，袭击停泊在长江口外及杭州湾的日军航母及第3舰队舰艇，轰炸日军仓库、码头和基地，战绩斐然。
8月21日，日军增援部队在飞机掩护下，在吴淞口、张华浜一带登陆。乐以琴奉命率队前去阻击。日机正在向中**队阵地狂轰乱炸，乐以琴怒不可遏，立即率机群向日军冲去，随着机群的猛烈喷射，将两架日机击落在黄浦江中。
一天，30多架日机再次空袭南京。乐以琴奉命驾机迎战。
乐以琴的原战机因故不能升空，便驾驶一架水冷式意大利战机升空作战。乐以琴率队与敌机拼杀，由于该机的速度和火力都不如日机，水箱和油箱均被敌机击中，浓烟笼罩着飞机，失去了控制，乐以琴被迫跳伞。为防备日军违背国际公法射击跳伞的飞行员，他想快速下降到低空时，再张伞降落。不料降速太快，待要张伞时，已摔至地面。这位空中英雄不幸牺牲，时年22岁。
国民政府追认乐以琴为烈士，发给了优厚的抚恤金。乐以琴母亲是深明大义之人，由于乐以琴未成家，她将抚恤金所购地产连同自己田地，一同捐给了乐以琴的母校伯英中学。
为表彰中国空军健儿的英雄事迹，教育部将他们的事迹编入小学课本，航空委员会出版了《空战画册》，上海联华电影制片厂以阎海文、乐以琴、沈崇海等人为主人翁，拍摄了影片《长空万里》，赞扬了他们的高度爱国主义精神！
中国空军的光辉战绩，一批年轻的优秀飞行员任云阁（河北人，牺牲时26岁）、梁鸿云（山东人，牺牲时25岁）、乐以琴（四川人，牺牲时22岁）、阎海文（辽宁人，牺牲时27岁）、沈崇海（江苏人，牺牲时27岁）等人相继牺牲，南京、武汉、南昌等地各大报纸连续作了报道。他们壮烈殉国的英雄事迹，在国内外引起巨大影响。
国民政府空军司令部召开了追悼会，烈士遗体葬于南京太平门外紫金山北麓的航空烈士公墓。在青松环绕的一块高约五米的巨大青石牌坊上，书写着“航空烈士之墓”六个大字，两边题写着一副气势磅礴的对联：“捍国搏长空，伟绩光昭青史册；凯旋埋烈骨，丰碑美媲黄花岗。”牌坊背面题刻着两句诗：“英名万古传飞将，正气千秋壮国魂！”
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