W 1987 roku maszyna została przyjęta na uzbrojenie.
Służba thumb|left|Shenyang J-8 o numerze bocznym 81192. Ten samolot zderzył się w powietrzu z amerykańskim EP-3E ARIES II Samolot został oficjalnie ujawniony w Chinach w 1980 roku, a cztery lata później zademonstrowano jego pierwsze fotografie. Łącznie zbudowano około 390 maszyn, pełniących służbę w Siłach Powietrznych oraz Marynarce Wojennej Chińskiej Armii Ludowo-Wyzwoleńczej.
Cały świat dowiedział się o istnieniu samolotu 1 kwietnia 2001 roku. Wówczas to amerykański samolot rozpoznania radioelektronicznego EP-3E ARIES II (wariant samolotu Lockheed P-3 Orion), wykonujący lot rozpoznawczy w okolicy wyspy Hajnan, został przechwycony przez dwie maszyny J-8D. W trakcie manewrów chińskich pilotów, jeden z nich niebezpiecznie zbliżył się do amerykańskiej maszyny, w wyniku czego doszło do kolizji obydwu samolotów. Uszkodzony EP-3E zmuszony został do lądowania na wyspie Hajnan. Pilot chińskiego myśliwca, Wang Wei katapultował się nad morzem, ale nie został odnaleziony. 11 kwietnia powróciła do Stanów Zjednoczonych cała 24 osobowa załoga amerykańskiej maszyny, sam samolot zwrócono 3 lipca 2001.