解放军空军曾拥有包括歼-6、歼-7、歼-8现役主力战机约5000余架，现役战斗机数量上为世界第一。实际上歼-8系列与美俄第二代典型战斗机，如米格-23、F-4等相比，只是略有优势，甚至某些方面还远远不如，例如对地攻击能力。89年政治风波促使了西方对中国的军事孤立和包围，苏联瓦解、东欧巨变使得中国必须独自支撑社会主义的大旗。海湾战争更令中国领导层认识到，科技是战斗力中不可或缺的环节。
89风波、苏联解体和海湾战争之后，西方开始将头号敌人由苏联转为中国，我国周边形势也越见吃紧。在我国周边，以美国为首、部分国家参与，形成了一个实际意义上的包围圈。台独势力走上前台，进而台独思想成立了台湾政治的主调。台湾军方分别自美、法引进150架F-16A/B和60架幻影2000-5战机。韩国、朝鲜、马来西亚与印尼等国，也分别引进F-16、F-18、米格-29等高性能战机。此时若不再想想办法，解放军空军如果离开广阔的国土，恐怕会真的不堪一击。但另一个有利因素也相应出现，那就是苏联与中国关系解冻，戈尔巴乔夫访华，重开中苏交往之门。随后俄罗斯经济恶化，急需硬通货，大量抛售先进武器装备。而我国经济起飞，一拍即合也是很自然的。
1990年9月17日，包括多位高级将领在内的中国军事代表团参观了莫斯科城外的库宾卡空军基地。此基地是俄罗斯军事航空的重要试飞基地。当时传媒中吹得神乎其神的米格-29做了飞行表演，不想进行到一半的时候，一架米格-29做低空特技时突然坠毁，机毁人亡。据传当时苏联拒绝了中国购买苏-27的要求，极力推荐米格-29。但中国人清楚的知道米格-29和苏-27相比只不过是一个低档前线战斗机。苏-27采用模拟式电传操纵系统，虽然比不上西方数字电传操纵，但比起米格-29的液压操纵有质的飞跃。苏-27使用的AL-31F涡扇发动机也比米格-29使用的RD33推力更大，在推重比和使用寿命上更是远胜后者。中国绝对不会要差劲的米格-29，而是选择一定数量的优秀的苏-27，配以研制中的国产中等性能战斗机，形成21世纪中国空军战斗机的主力。
中国人一向相信凡事只有“靠自己”才是真正可靠的，而且中国国土辽阔，对战斗机数量要求大，没有那么多钱购买大量的进口货。中国希望能引进国外先进技术自行研制，或者只购买少量的样品，只有在紧迫的情况下才会成批大量引进外国战斗机。因此中方与苏联/俄罗斯洽谈引进苏-27一开始就立足于引进其生产线。当然无论从学习、掌握的角度看，还是从应付紧迫局势的角度看，首期购买一定数量的苏-27也是非常必需的。1990年11月在中方的不懈努力下，双方终于达成关于引进首批苏-27SK战机的双边协议，这是自建国以来数额最大的引进行动，也是苏-27首次对外出口。消息震动了西方，“中国威胁论”唱得有眉有眼。
1992年6月27日首批共12架苏-27战斗机，其中包括8架苏-27SK单座型和4架苏-27UBK双座教练型，由俄罗斯后贝加尔军区吉达机场起飞，经蒙古于当日上午10时15分安全飞抵中国空军芜湖基地。苏-27正式加入了解放军空军装备序列。1992年11月8日，所有订购的战斗机全部交付，并额外得到了两架供研究测试使用。之后中俄之间继续苏-27的贸易，包括上述12架苏-27在内，中国共有苏-27SK和UBK共26架。1995年中国采购第二批，但型号变为更先进的苏-27SMK，共24架。
S、M、K三个字母对应的俄文为C、M、K，分别是系列、改型、商业型或出口型的俄文缩写。根据客户的意见，苏-27SMK飞机作了三方面的改进。一、增加空中受油能力和增挂副油箱，空中加油管装在机身左侧，不用时可以收放以减少飞行阻力。机翼下3号和4号挂架可各挂一个5000升副油箱。机翼内油箱容积也稍加大，油量增至9965千克，这样SMK即使不进行空中加油，在带副油箱飞行、用完投掉的情况下，航程可达4390千米，这个距离相当于从北京可直飞新加坡。如只进行一次空中加油，可飞行5200千米。最长留空时间约7小时。二、SMK增加了对地攻击能力。最大外挂重量从S型的4000千克增加到8000千克。可使用多种空对地导弹。例如每枚重量330千克的无线电指令制导的X-25PD型，每枚重量640千克的电视制导的X-29TD型，每枚重量680千克的反辐射导弹X-31P以及每枚重量875千克的电视制导的X-59K型等。也可以挂KAB-500KR激光制导炸弹和多种非制导炸弹、火箭等武器。增加使用R-77先进空空导弹的能力。仍装有GSH-301 30毫米航炮，150发炮弹。三、导航和电子设备改用最新改进型号，可以根据客户要求换装西方电子设备，如法国仪表着陆系统、多功能彩色显示器。
随后军方与航空制造部门之间展开了仿制苏-27的争论。空军认为用苏-27替换歼-6、歼-7机群是非常有效而快捷的办法，而自行研制的新一代战斗机短期内无法装备服役。但对于航空工业部门来说，研制自己的战斗机意味着保持国家航空科研的实力，更重要的是关系到自己的饭碗。因此航空工业普遍希望将苏-27上获得的先进技术用于改进国产战斗机，如用AL-31F发动机装备歼-10战机，用R-27、R-73空空导弹装备歼-7、歼-8。因此航空工业部门认为仿制苏-27将直接影响到国内的项目。之后中央作出了“两条腿走路”的决心，既要独立研制新一代战斗机，又要尽快将苏-27国产化。国产化的苏-27将命名为歼-11。
俄罗斯其实不想出售生产线，只想出售成品赚钱。中方谈判时发出了“最后通牒”，如果得不到生产线，采购量将不超过48架。1993年，双方商定由俄方提供零部件和技术，帮助中国企业联合生产苏-27，基准型号为苏-27SMK。1993年10月中央军委将苏-27正式列入空军装备发展序列，由沈阳飞机工业公司负责仿制生产。1993年11月中国航空工业总公司与解放军总参装备部联合发出关于仿制苏-27与AL31F涡扇发动机的文件。苏-27战机的改装仿制工作正式全面展开。
沈飞工业公司是国内最早成立、规模最大的战斗机生产基地，被称为“中国歼击机摇篮”。可惜沈飞后劲不济，在独立研制的新战斗机的竞争中败给了后起之秀成都飞机工业公司。沈飞的拳头产品歼-8系列战斗机外销工作非常差劲，而成飞公司的歼-7M/P则赚了不少外汇。沈飞衰落的原因是复杂的，但公司内缺乏拼搏向上的精神是主要原因，总是希望国家给予项目投资，而不是自行打开市场大门。其歼-8系列可以说是这一精神状态下的代表作，性能非常的一般化，交差思想严重。其改进型一改再改，性能流于平淡，结果军方根本看不上，外国人更是只考虑歼-7系列。获得国产苏-27的主导权，让沈飞公司绝处逢生。根据协议俄方分三年提供120套散件，由沈飞公司负责组装，并按20%的年进度将苏-27国产化。俄方将提供技术支援与人员培训，并与中方合作改建沈阳飞机工业公司。 苏-27的国产化是分多个步子走的，开始时进行进口组装，之后不断提高国产率，最后仿制雷达、发动机，全面实现国产化。第一个标志性的成功是1995年8月1日完全自行组装的苏-27战机交付空军第一军第三师使用，试飞合格。按具体计划，95年中方用俄罗斯散件组装了首批3架SK，之后按20%组装及现代化改进的年进度进行国产化。到2000年底，基本完成120套SK散件的组装，目前该协议也基本上完成，从俄罗斯订购的SK成品机在80架左右，整个协议的金额约在60亿美元上下。60亿美金换来200架苏-27的战斗力和生产技术，物美价廉。
需要补充说明的是，关于苏-27的中俄协议分两部分，一是改造沈飞，引进生产线仿制；二是俄罗斯向中国提供苏-27SK的成品及散件，总数量为200架。先引进24架苏-27SK成品，后由中国组装进口散件。此外有一条很重要的补充协议，当中方国产化进度跟不上时，由俄罗斯提供成品机补上。实际上在95年引进24架苏-27SK协议后，96年中国又引进了26架SK成品。这很可能是因为国产化进度出现问题，而形势又要求更多的先进战斗机。还有一种说法是俄罗斯送到中国的部分苏-27是直接从防空军现役部队中过来的“二手货”，据说但因为俄厂家生产的全新的苏-27质量水平有波动，虽然“二手货”是人家用过的，但却比全新的要好用。
在组装仿制和国产化中，在我国出厂的苏-27逐个批次性能有所提高，整机进口的苏-27也不断得到改进，尤其在电子设备方面。相信依靠我国现有某些远远优于俄罗斯的电子技术，国产歼-11将使用四余度电传操纵系统，采用多个多功能彩色显示器，改进电子对抗能力，增强对地对海攻击能力。
外电报道98年9月1日国产化的苏-27首飞，12月第二架定型试飞成功。这批产品的国产化范围尚不包括发动机和雷达，但已能叫上歼-11。99年1月到2000年12月，沈飞共生产了14架苏-27。发动机和雷达一直是解放军空军的软肋，据信AL31F的国产化取得了进展，但更有意义的是独立研制涡扇-10(FWS-10)涡扇发动机的成果显著。据称，FWS10推比达7.5，涡轮前温度1747K，加力温度2100K，净推力77.6千牛，加力推力132千牛。相比之下，AL31F推比7.1，涡轮前温度1665K，加力温度2050K，净推力72.8千牛，加力推力125千牛。对比之下，歼-11和歼-10使用涡扇-10的几率相当高。但目前涡扇-10尚不堪实用，只能用AL-31F和AL-31FN。此外据说我军的AL-31的大修还必需送回俄罗斯进行，费时费钱，令空军相当痛心。雷达方面，尽管我国地面雷达的水平相当高，但机载雷达与国际先进水平的差距仍然较大。当然，与老毛子的雷达相比，我们有一定的优势。
总的来看苏-27的引进、组装、仿制和国产化，极大的提高了我国空军的战斗力。但其中带出的发动机、雷达等技术问题尚待解决。某些先进技术对歼-10的研制也有很大帮助。更重要的是将引进的和我国自己的先进技术转为高性能战斗机的生产力和战斗力，达到抗衡和战胜敌对势力的最终目的。