1987年12月9日上午10時30分，日本海上自衛隊的雷達突然捕捉到4架不明國籍大型飛機的訊號，經進一步確認，證實是蘇聯的圖-16戰機或偵察機。15分鐘後，兩批次、共計4架日本F-4EJ戰鬥機從沖繩那霸基地緊急起飛。升空後不久，日機就以英語和俄語向蘇聯戰機發出無線電警告，告誡其遠離日本領空。11時10分，3架蘇聯圖-16轟炸機離開，另1架則意圖不明，於是日本自衛隊兩架F-4EJ跟踪逐步離開的蘇聯戰機，另兩架則繼續觀察。
11時20分，最後一架蘇聯圖-16轟炸機繼續向駐紮著大量美軍的沖繩本島靠近。眼見口頭警告無效，自衛隊西南航空混成團下達了可以實施射擊警告的命令。4分鐘後，蘇聯軍機已經進入沖繩領空，日方隨即以F-4EJ的機炮發射多枚曳光彈，進行第一次警告射擊，蘇聯轟炸機改變航向，但仍然是不緊不慢，7分鐘後，終於離開日本領空。但十分鐘後，蘇聯軍機又進入沖繩以北的德之島領空，於是日機實施第二次曳光彈射擊。4分鐘後，這架蘇聯戰機離開日本領空。
此事迅速在媒體上發酵，令日本自衛隊异常尷尬。美國合眾國際社當天援引日本防衛廳官員的話稱，以往日本飛行員發出警告後，蘇聯人都會遵循並離去，但這次蘇聯飛行員卻充耳不聞。報導還稱，日機本可以擊落蘇聯軍機。時任日本首相竹下登則表示，將向蘇聯當局提出抗議，但他同時向蘇聯人保證，日機進行射擊並不是要擊毀蘇聯戰機。據報導，按照日方所述，僅1987年一年，蘇聯飛機就侵入其領空20次。但12月9日事件是日本實施空中攔截33年來首次進行警告射擊。
12月10日，蘇聯外交部發言人在新聞發佈會上作出回應：“12月9日，在沖繩地區，一架蘇聯飛機兩次進入日本領空，這並非有意為之，而是糟糕的天氣所致”，“蘇聯對這一意外表示遺憾，並將採取措施確保此類事件不再發生”。但分析認為，這是一次目的明確的針對日本防空以及沖繩美軍基地的偵察。為進一步平息事端，一個月後，蘇聯方面通知日方稱，已經懲處肇事的飛行員。日本政府“借坡下驢”，接受了蘇聯的解釋，算是為此事畫上了一個句號。