2015 年3月24日，基地組織敘利亞分支“征服陣線”包圍了敘政府軍堅守的伊德利卜省省會伊德利卜市，經過4天圍攻，伊德利卜於3月28日陷落，該省大部分區域落入反對派手中。而伊德利卜也是敘內戰以來政府軍丟失的第二座省會，它的失守對敘政府在政治上衝擊不小。攻佔伊德利卜後，經過短時間的休整“征服陣線”再次出兵，於4月27日攻佔了伊德利卜省的另一重鎮吉斯爾古舒爾，威脅到了沿海省份拉塔基亞的安全。
敘政府軍和真主黨在空軍的支援下多次發起反擊，敘空軍在4天內出動了270架次以打擊吉斯爾古舒爾地區的叛軍。不過，敘反對派集中優勢兵力與敘政府軍展開反覆爭奪，同時從側翼發起進攻，企圖包圍反攻的敘政府軍第11裝甲旅和“老虎旅”，敘軍最高統帥部為了避免更大損失，最終選擇撤出吉斯爾古舒爾，敘反對派武裝就此控制了伊德利卜省。
趁政府軍主力在伊德利卜與反對派激戰之際，“ISIS”出兵突襲了巴爾米拉。5月21日，經過8天激戰後，“ISIS”佔領巴爾米拉。隨後，“ISIS”又攻佔了附近的蘇赫奈和阿米利亞。6月初，“ISIS”主力朝哈西亞鎮發起進攻，威脅到了從霍姆斯到拉塔基亞的M5高速公路，這條重要的敘政府軍補給線面臨被切斷的風險。
此時，敘政府軍立刻將精銳的“老虎旅”抽回，向“ISIS”發起反擊。趁政府軍主力南調之機，“ISIS”又對位於敘東北的哈賽克城發起了猛烈的進攻。7月3日，“ISIS”已推進到距離哈賽克市中心僅1千米的地方，哈賽克危在旦夕。敘空軍緊急出動運輸機運輸第104特種空勤旅增援哈賽克，這才暫時穩定住了當地的形勢。
整個2015年夏季，面對“ISIS”和“征服陣線”這兩大勢力的進攻，敘政府軍顯得力不從心。少數幾支精銳部隊來回調動，疲於奔命，往往顧了這頭又失那頭。敘空軍在危機時刻的集中轟炸雖然依舊起作用，但其力量的逐漸衰弱也是不爭的事實，2015年上半年因為各種原因墜毀的敘軍機是內戰爆發以來最多的。顯然，如果沒有外援，敘政府軍支撐不了多久了。在這種情況下，俄羅斯總統普京權衡再三，決定出兵敘利亞，援助阿薩德政權，保住自己在中東最後的一塊基地。
2015年9月7日，俄羅斯空軍兩架安-124運輸機以運送“人道主義物資”為名飛往敘利亞，開始向當地運送兵力和直升機。隨後，安-124又多次出動，向敘利亞運送軍事物資，而俄空天軍的固定翼戰機則尾隨安-124，以密集編隊躲避雷達襲擊前往敘利亞。通過這種方式，到9月20日，俄空天軍已經在敘利亞部署了超過30架軍用飛機。9月26日，俄羅斯、伊朗、伊拉克,和敘利亞在巴格達設立了聯合信息中心，共享關於極端組織的情報。
一切準備就緒以後，俄空天軍於2015年9月30日針對霍姆斯省和哈馬省的極端組織“伊斯蘭陣線”發起了首輪空襲，當天，俄空天軍一共出動了20架次。2015年10月1日，俄空天軍又出動30餘架次空襲了基地組織敘利亞分支“征服陣線”伊德利卜省吉斯爾古舒爾的陣地，自當年夏天以來，這裡一直是極端組織的大本營。同日，俄空天軍還空襲了位於拉卡省的“ISIS”陣地。
10月1日到7日，俄空天軍主要針對“ISIS”和“征服陣線”這兩大最強大的極端組織發空襲，空襲的地域主要集中在霍姆斯省和哈馬省，目的就是援助政府軍打通提亞斯——巴爾米拉公路，和貫通敘利亞南北的M5高速公路。由於俄空天軍的飛機載彈量大，出動頻繁，極端組織猝不及防，傷亡極大，“ISIS”的老巢拉卡的軍事設施也遭到極大破壞。
10月7日，俄羅斯還使用裡海艦隊的導彈護衛艦向極端組織發射了26枚“口徑”巡航導彈。隨後，俄空天軍增加了出動次數，每天的出動量在60架次以上，而且保持了兩天，以支援敘政府軍在敘西北發起的進攻。10月7日，敘政府軍在哈馬省北部的穆賴克、馬卡巴、拉特米恩發起攻勢。經過激戰，到10月底，政府軍收復了這片地區，將反對派武裝趕回了伊德利卜省。
閱讀更多 神鳥知訊防務 的文章
