Załogi pierwszy raz latające w zamkniętych kabinach wystawiały pozytywne opinie nowym samolotom w porównaniu do starszych R-5. Docenione zostały również wysokie parametry lotne, uzbrojenie i łatwość obsługi. Wynikało to z porównywania z przestarzałymi dostępnymi samolotami. Do 1 czerwca 1941 roku liczba zmontowanych sztuk wynosiła 413. Samoloty rozdzielono według okręgów: Zachodni Specjalny Okręg - 61 samoloty, Kijowski Okręg - 91 samolotów, Odeski Okręg - 22 samoloty, Charkowski Okręg - 124 samoloty. Kilka samolotów uległo w tym czasie wypadkom, a dalsze w fazie produkcji lub dostaw. Według dokumentacji 22 czerwca 1941 roku w pełni uzbrojono osiem pułków. Dodatkowe dwa pomimo wyznaczenia do przezbrojenia przed wybuchem wojny nie zdążyły otrzymać już nowych samolotów.
Po niemieckim ataku 22 czerwca 1941 roku rozpoczęła się Operacja Barbarossa. Od pierwszego dnia niemieckie naloty skierowane były na przygraniczne lotniska. Na głównym białoruskim kierunku uderzenia stacjonowały trzy pułki bombardujące. 98. Bombardujący Pułk posiadał 43 sprawne samoloty Su-2 pod dowództwem majora Iwancowa stacjonował na lotnisku w Bobrujsku. Po dwóch dniach bezczynności z polowego lotniska Mińki rozpoczęto atakowanie 2. Grupy Pancernej.