Służba Su-24 wykorzystano podczas Radzieckiej interwencji w Afganistanie. Decyzja o wysłaniu maszyn zapadła w marcu 1984 roku. Maszyny wykorzystano operacyjnie w Afganistanie już miesiąc później, gdy do akcji wkroczyły samoloty ze 143 Pułku Lotnictwa Bombowego (143. BAP) i 149. BAP. Su-24 operowały z baz na terenie Uzbekistanu. Bombowce atakowały cele położone w Dolinie Pandższeru. Su-24 wykonywały ataki z pułapu ok. 6000 m, wykorzystując bomby swobodnie spadające FAB-500 lub FAB-250. W lipcu 1984 roku zakończono pierwszą turę operacyjną w Afganistanie. Su-24 ponownie wprowadzono do akcji w październiku 1988 roku. W działaniach wzięły udział maszyny z 143. BAP, 149. BAP i 735. BAP. Od grudnia 1988 roku skupiając się na osłonie szlaków, którymi wycofywały się wojska radzieckie. Nadal dokonywano nalotów z dużej wysokości, zabraniając lotów poniżej 4500 metrów. Głównymi powodami takich ograniczeń był górzysty teren Afganistanu i środki przeciwlotnicze jakimi dysponowali mudżahedini. Su-24 wykorzystywano zatem do bombardowań powierzchniowych, pokrywających duże obszary. Skuteczność tego typu ataków była dyskusyjna. Afgańscy mudżahedini poruszali się w małych, szybkich grupach, nie dysponowali ciężkim sprzętem ani nie mieli rozległych baz zaopatrzeniowych, mogących być doskonałym celem dla radzieckich Su-24.