24 ноября 2015 года российский самолет Су-24 разбился на сирийской территории недалеко от границы с Турцией. По версии российской стороны, самолет был сбит ракетой типа "воздух-воздух" с турецкого F-16 над сирийской территорией. Согласно версии турецкой стороны, ВВС Турции действовали в рамках правил реагирования на угрозы. ВВС Турции вправе сбить неопознанный самолет, нарушивший военное пространство страны, что и произошло в данном случае.

После инцидента, по просьбе МИД Турции было созвано экстренное заседание постоянных членов Совета Безопасности ООН на уровне послов. Участие приняли представители Китая, России, США, Франции и Великобритании. Целью заседания стало выяснение обстоятельств произошедшего. С российским послом турецкая сторона заранее провела отдельную встречу, в ходе которой Турция настаивала на своей позиции.

28 ноября президент Турции Реджеп Тайип Эрдоган выразил сожаление по поводу инцидента с Су-24. Одновременно, глава Турции подчеркнул в разговоре с российской стороной, что эскалация не принесет пользы ни для одной из сторон.

Президент России Владимир Путин заявил, что самолет выполнял боевую операцию по уничтожению террористов, и не представлял угрозы для безопасности Турции. По его славам, Россия рассматривает Турцию в качестве дружественного партнера, поэтому не ясны причины подобных действий Турции. Путин назвал этот инцидент "ударом в спину со стороны пособников террористов".

Вскоре Россия начала усиливать военное присутствие в Сирии: началось размещение зенитной ракетной системы С－400 и увеличение количества самолетов. Помимо этого, Путин также подписал указ, который вводил масштабные санкции в отношении Турции в разных сферах, в частности, в сфере туризма, торговли и обменов между народами двух стран.

3 декабря 2015 года состоялась встреча между министрами иностранных дел России и Турции. Однако, на тот момент переговоры не принесли результатов.

Тем не менее, 27 июня 2016 года Путин получил письмо от Эрдогана с извинениями за случившееся в ноябре 2015 года.