89; ISSN 1732-5323.
Kolejną możliwością wykorzystania w walce nowych samolotów było zastosowanie ich w walkach z wojskami radzieckimi nad jeziorem Chasan w okresie 29 lipca – 11 sierpnia 1938 roku oraz w rejonie rzeki Chałchyń-Goł. Poniesione tutaj zostały znaczne straty, pomimo że posiadano przewagę. Straty były tak duże, że przez następny rok przezbrojono jedynie dwa oddziały w Ki-27Leszek A. Wieliczko; "Nakajima Ki-27 (Nate); Lotnictwo 4/2016; str. 90; ISSN 1732-5323.
Walki zdarzały się od 11 maja 1939 roku do sierpnia 1939 roku, w wojnie z Chinami od 1938 roku do połowy 1943 roku, a także w latach 1940–1943 w walkach z samolotami brytyjskimi, francuskimi i holenderskimi nad Birmą, Malajami, Indonezją i Filipinami.
Wzrost produkcji samolotu dał możliwość w latach 1940-41 na sformowanie pięciu nowych grup myśliwskich i dwóch eskadr. W 1941 roku na wyposażenie lotnictwa zaczął być dostarczany następca Ki-43. Jednak w chwili wybuchu wojny na Dalekim Wschodzie 8 grudnia 1941 roku, frontowe jednostki lotnictwa były w większości wyposażone w Ki-27 bo aż 15 z 17 sentai i dwie z trzech dokuritsu chūtai. Na wiosnę 1942 roku po końcu ofensywy na południe, wznowiono przezbrajanie jednostekLeszek A. Wieliczko; "Nakajima Ki-27 (Nate); Lotnictwo 4/2016; str.