Untuk pesawat luar biasa, Su-27 relatif sedikit melihat pertempuran. Pesawat ini telah terbang misi tempur di beberapa teather di seluruh dunia, meskipun belum melayani dalam kampanye superioritas udara berkelanjutan.
Flanker terbang di beberapa perang yang ditandai disintegrasi Uni Soviet, dan telah menjadi inti dari kekuatan udara Rusia di perang rekonsolidasi Rusia. Su-27 Rusia juga terbang misi perang Suriah.
Dalam pelayanan asing, Su-27 telah diterbangkan dalam Perang Saudara Angola dan Perang Ethiopia-Eritrea. Pesawat ini mencetak kemenangan udara ke udara hanya pada perang ini dengan menjatuhkan MiG-29 Eritrea.
Su-27 juga terbukti sebagai desain sangat sukses. Meski varian terbaru seperti Su-30, Su-30 dan Su-35 telah lahir, Su-27 bahkan masih terus diproduksi. Pesawat ini terus menjadi tulang punggung Rusia terutama mengingat ketidakpastian dari dengan masa depan jet tempur generasi kelima PAK FA yang dirancang untuk menggantikan MiG-29 dan Su-27.
Pesawat ini tetap menakutkan dan tidak bisa diremehkan oleh siapapun meski jet-jet tempur yang lebih modern telah lahir setelahnya.
