Vào lúc 10h30 ngày 09/12/1987, radar của lực lượng phòng vệ Nhật Bản đột nhiên phát hiện được tín hiệu của 4 chiếc máy bay cỡ lớn không rõ quốc tịch, phải một lát sau họ mới xác định được đó là 4 chiếc máy bay ném bom Tu-16 của Liên Xô. 15 phút sau, 2 tốp gồm 4 chiếc máy bay F-4 của Nhật từ căn cứ Naha - Okinawa hộc tốc bay lên. Cất cánh được không lâu, F-4EJ đã phát hiện được 4 chiếc Tu-16 và sử dụng đồng thời cả tiếng Anh và tiếng Nga để phát tín hiệu vô tuyến điện cảnh cáo, đề nghị các máy bay Liên Xô hãy ra khỏi không phận của Nhật.
Lúc 11h10 phút, 3 chiếc Tu-16 đi sau lần lượt quay lại, còn một chiếc bay đầu không rõ có ý đồ gì cứ tiếp tục bay tới làm 2 chiếc F-4EJ phải bám sát từng bước của nó, 2 chiếc còn lại tiếp tục quan sát, cảnh giới phía trước đề phòng 3 chiếc kia quay lại.
Máy bay ném bom chiến lược Tu-16 của Liên Xô
11h20 phút, chiếc máy bay này đã tiếp cận khu vực không phận của Nhật trên bầu trời Okinawa - căn cứ đóng quân của rất nhiều lực lượng quân sự Mỹ. Thấy khẩu lệnh cảnh cáo vô tuyến điện không có hiệu quả, chỉ huy của trung đoàn không quân hỗn hợp Tây Nam của Nhật đã ra lệnh cho phép biên đội F-4EJ được bắn cảnh cáo.
4 phút sau, chiếc Tu-16 của Liên Xô đã tiến vào không phận của Nhật trên bầu trời Okinawa, máy bay Nhật lập tức bắn pháo sáng để cảnh cáo lần thứ nhất, máy bay ném bom Liên Xô tuy có đổi hướng bay nhưng cứ đủng đỉnh quay đầu như không hề e sợ F-4EJ của Nhật, 7 phút sau nó mới ra khỏi không phận Okinawa.
Thế nhưng, chỉ sau đó 10 phút, chiếc máy bay này lại tiếp tục đột nhập không phận Nhật ở khu vực đảo Tokunoshima - phía đông bắc Okinawa làm máy bay Nhật phải bắn pháo sáng cảnh cáo lần thứ 2. Tuy vậy, cũng phải 4 phút sau nó mới rời đi và sau đó không quay lại nữa. Sau khi sự việc xảy ra, thông tin này nhanh chóng tràn ngập trên các phương tiện thông tin đại chúng.
Vòng tròn lớn là khu vực Tu-16 xâm nhập đầu tiên ở Okinawa (chữ A là căn cứ Naha), vòng tròn nhỏ là đảo Tokunoshima, phía đông bắc Okinawa - địa điểm xâm nhập lần 2
Ngay ngày hôm đó, Hãng thông tấn Associated Press của Mỹ trích dẫn lời các quan chức quân sự Nhật Bản cho biết, sau khi Nhật bắn cảnh cáo, phi công Liên Xô đã làm theo và bỏ đi. Thông tin còn cho biết, nếu những chiếc Tu-16 này không tuân thủ những cảnh báo, tiêm kích Nhật có thể sẽ bắn hạ chúng. Thủ tướng Nhật lúc đó là ông Noboru Takeshita đã đưa ra kháng nghị với Liên Xô nhưng ông đồng thời cũng bảo đảm với các nhà lãnh đạo Xô Viết là đó chỉ là hành động báo hiệu đơn thuần sau khi các phi công Liên Xô “không hiểu những cảnh báo của Nhật” chứ họ không có ý bắn vào máy bay Liên Xô.
Lúc đó, theo thống kê của phía Nhật Bản, chỉ tính riêng năm 1987, máy bay Liên Xô đã 20 lần xâm phạm không phận Nhật, nhưng sự kiện ngày 9/12 là lần đầu tiên không quân Nhật phải bắn cảnh cáo trong suốt 33 năm qua.
Một ngày sau, người phát ngôn của Bộ ngoại giao Liên Xô đã phúc đáp trong một buổi họp báo: “Sự kiện 1 chiếc máy bay Liên Xô 2 lần bay vào không phận Nhật tại Okinawa ngày 09/12 là sự việc ngoài ý muốn do thời tiết xấu gây ra. Liên Xô rất lấy làm tiếc về điều này và sẽ có biện pháp để sự việc này không xảy ra một lần nữa”.
Trước đây, Nhật thường huy động biên đội 4 chiếc F-4EJ làm nhiệm vụ đánh chặn
Tuy vậy, lúc đó một số chuyên gia trung lập lại có phân tích khác, họ cho rằng đây là một vụ thử nghiệm hệ thống phòng không của Nhật và trinh sát các căn cứ quân sự Mỹ ở Okinawa của người Liên Xô. Một tháng sau, phía Liên Xô thông báo họ đã có biện pháp xử phạt phi công đã gây ra vụ việc này, còn Tokyo cũng không muốn làm căng nên chấp nhận lời giải thích của Moscow, rồi sau đó vụ việc này cũng dần bị lãng quên.
