1963年8月，苏联空军正式下达设计要求，计划开发一种能携带小型核弹进行战术核轰炸、具有高速突防全天候作战能力、并可以携带制导和非制导武器对敌方1000千米以内纵深目标实施遮断攻击的新型战斗轰炸机。
1974年12月，首批生产型苏-24A型开始交付作战部队，北约将其命名为“击剑手”。苏-24曾经广泛出现在阿富汗战场，它们凭借航程远的优点，携带普通炸弹由苏联本土起飞，对阿富汗抵抗组织据点进行中空（约5500米）轰炸。由于此高度已超过“毒刺”导弹的有效射程，因此在阿富汗战场上没有损失。
俄军苏-24战机
苏-24还参加了1994-1996年的第一次车臣战争，但发挥的作用不大，且有一架由于进行低空攻击被叛军的萨姆-7导弹击落。苏-24M与苏-24MR还参与1999年的第二次车臣战争，但具体战果不详。
苏-24重型战斗轰炸机是苏联第一种能进行空中加油的战斗轰炸机。它的出现极大地增强了前苏联航空兵的战区进攻能力和战略突袭能力，但其双发之间存在不协调的问题，影响了部分机动能力。
俄军苏-24战机
服役几十年来，苏-24电子系统落后，雷达、航电自动化程度不足的缺陷逐渐暴露。俄罗斯本打算用苏-34将其逐步替代。但由于经费问题，换装进行的十分缓慢。
苏-24实在叙利亚反对派所在区域被击落，高度为6000米。在这个高度，反对派所装备的飞弩-6等肩扛式导弹射程无法达到。土耳其只拥有复仇者防空导弹，射程严重不足。而美国爱国者导弹也已撤走。因此，苏-24是被土耳其F-16战斗机击落的可能性是最大的。
