自俄羅斯插手干預敘利亞內戰，俄羅斯與土耳其的關係便愈趨緊張。11月24日，土耳其空軍F-16戰機在接壤敍利亞邊境，擊落一架入侵領空戰機。土耳其軍方聲稱，當日一架俄羅斯戰機入侵土耳其領空，遂派出兩架F-16戰機升空攔截，期間曾多次要求對方離開土耳其領空，但對方未有理會，才開火擊落該架戰機。但俄羅斯一方則強調，俄軍戰機當時在敍利亞境內飛行，從未侵犯土耳其領空。事件中兩名機師一死一失蹤。

目前敘利亞局勢十分複雜，除了內戰至今仍未平息，周邊國家仍各有盤算，雖然自法國巴黎遭遇「伊斯蘭國」（IS）襲擊後，各國聲言要堅決打擊IS和恐怖主義「伊斯蘭國」，但事實卻無法齊心協力。

俄羅斯戰機遭土耳其軍擊落，標誌着北約跟俄羅斯自冷戰以來首次正面衝突。土耳其在事件發生後，立即要求北約召開特別會議商討事件。俄羅斯總統普京對此表示十分憤怒，指土耳其不立即跟俄方聯絡，反而跟北約開會，質疑對方是否想把北約變成為IS服務的機構。普京更指責，IS的資金來源之一是通過石油貿易，而土耳其有大量的石油和石油產品來自IS，即土耳其暗中在助長IS壯大。11月28日，普京簽署針對土耳其的經濟制裁令，涉及貿易、旅遊以及兩國合作的投資項目。土耳其總統埃爾多安雖對事件表示遺憾，但仍堅決拒絕俄方提出的道歉要求，又指俄方把事態擴大至政治及經濟領域，做法失當。

不過，普遍分析人士認為，由於美歐俄在抗擊IS的問題上有重大共同利益，故勢必會盡力避免土俄糾紛演變成北約與俄羅斯的軍事對抗。至於俄羅斯對土耳其的經濟制裁是把雙刃劍，但土耳其承受的損失要比俄羅斯大得多。

2016年6月，俄土關係出現轉機，埃爾多安就擊落戰機事件向俄羅斯總統普京發出道歉信，向俄方遇難機師的家屬表達同情和慰問，願意採取各種措施減輕他們的傷痛和損失。俄方亦給予正面的回應，於29日宣布逐步解除對土耳其制裁，包括解除對土耳其實施的貿易禁運以及重開到土耳其的旅遊團。