Vụ việc xảy ra sau hàng loạt vụ đụng độ giữa lực lượng thân chính phủ với phiến quân các lực lượng dân chủ Syria (SDF) do Mỹ hậu thuẫn ở thị trấn Jadin, phía nam Tabqa.
Theo Lầu Năm Góc, binh lính chính phủ Syria, với xe tăng, lựu pháo và nhiều phương tiện hỗ trợ khác, đã tỏ ra vượt trội hơn SDF, do đó, buộc liên quân do Mỹ dẫn đầu phải sử dụng đường dây liên lạc khẩn cấp với Nga nhằm làm chậm lại sự tấn công từ phía phe chính phủ.
Không nhận được hồi đáp từ phía Nga, máy bay của quân đội Mỹ đã bay sát xuống vị trí của quân đội chính phủ Syria để ra hiệu ngừng tấn công. Đây cũng là lúc Mỹ phát hiện ra một chiếc Su-22 của quân đội Syria đang bay gần vị trí của SDF.
“Chúng tôi nhìn thấy chiếc Su-22 áp sát. Nó mang theo bom đạn, vũ khí. Chúng tôi làm mọi cách để xua đuổi máy bay nhưng nó vẫn quyết định ném bom”, phát ngôn viên Lầu Năm Góc, Đại tá hải quân Jeff Davis nói.
Ngay sau khi chiếc Su-22 của Syria ném lượt bom đầu tiên, 2 tiêm kích hạm F/A-18E của Mỹ cất cánh từ tàu sân bay USS George H.W. Bush đã nhận được lệnh bắn hạ chiếc máy bay này.
Trong nỗ lực đầu tiên, một chiếc F/A-18E tiếp cận mục tiêu ở cự ly khoảng 1km và phóng tên lửa đối không tầm ngắn AIM-9 Sidewinder, trong khi máy bay còn lại bay cách xa hơn làm nhiệm vụ cảnh giới.
Tuy nhiên, chiếc Su-22 của Syria đã phản kháng bằng việc phóng pháo sáng để đánh lừa tên lửa, khiến nó trượt mục tiêu.
Điều này máy bay của Mỹ phải dùng đến tên lửa không đối không tầm trung AIM-120 ở loạt tấn công thứ 2 và đã thành công. Phi công của Su-22 đã kịp thời bật ghế lái và được nhìn thấy thoát khỏi chiếc máy bay an toàn, tuy nhiên, đã rơi vào khu vực đang bị IS kiểm soát và vẫn đang mất tích.
Quan chức Mỹ cũng tiết lộ thêm rằng, mặc dù vụ bắn rơi máy bay là nghiêm trọng nhưng không quân Syria vẫn tiếp tục đưa một chiếc Su-22 khác áp sát lực lượng Mỹ hậu thuẫn vào ngày 20-6. Lần này, chiến đấu cơ Mỹ không bắn hạ mà ra dấu hiệu cảnh báo để cường kích Su-22 rút lui.
Vụ bắn hạ Su-22 khiến Bộ Quốc phòng Nga đã quyết định cắt đường dây liên lạc khẩn cấp với Mỹ để ngăn cản xung đột với liên quân do Mỹ dẫn đầu ở Syria. Nga cũng tuyên bố sẽ đối xử với mọi vật thể bay tại Syria như một mục tiêu của tên lửa phòng không.
Đây là lần đầu tiên chiến đấu cơ Mỹ bắn rơi một máy bay có người lái sau 18 năm, lần gần nhất là vào năm 1999, khi chiếc F-16 bắn rơi tiêm kích MiG-29 trên bầu trời Serbia.