Из-за низкой интенсивности столкновений в зоне АТО весной 2014 г. привлечение бомбардировщиков Су-24М не требовалось. Однако работа нашлась для невооруженных Су-24МР, которые с авиабаз Кульбакино и Чугуев активно использовались для ведения разведки. Как только 7-я БрТА была собрана вместе после тренировочного процесса, не менее четырех Су-24М и Су-24МР откомандировали на Миргородскую авиабазу (домашнюю для истребителей Су-27 из 831-й БрТА), которая стала передовым аэродромом Су-24 во время АТО.
В период боев за освобождение Славянска, 2 июля 2014 г. Су-24МР (борт 11 «желтый») вылетел из Миргорода на разведку района Семеновки (одного из пригородов Славянска) и ключевых пунктов обороны боевиков. Над районом разведки самолет получил попадание ракеты ПЗРК, которая вывела из строя левый двигатель. Экипаж (пилот подп-к Евгений Булацик и штурман м-р Александр Трошин) смог потушить пожар двигателя и благополучно сесть в Миргороде.
За этот подвиг оба авиатора Указом Президента Украины Петра Порошенко № 587/2014 от 8 июля 2014 г. были награждены орденами Богдана Хмельницкого III степени.
Не желая рисковать немногочисленными боеготовыми Су-24МР, их полеты приостановили. Задачи разведки возложили на устаревшие «беспилотники» Ту-143 «Рейс» из 383-го отдельного полка дистанционно-управляемых летательных аппаратов из Хмельницкого. Бомбардировщики Су-24М получили возможность поучаствовать в боях в августе 2014 г., когда поставки военной техники и живой силы из России на Донбасс существенно активизировались, и количество целей для этих самолетов возросло. К тому времени группировка самолетов Су-24 на авиабазе Миргород увеличилась на 8 самолетов. Тем не менее боевых вылетов было немного. Например, 9 августа в 7 ч 50 мин пара Су-24М нанесла удар свободнопадающими бомбами по железнодорожной станции в г. Антрацит Луганской области.
К концу августа активизация боевых действий в районе Луганска вынудила ВСУ возобновить применение самолетов-разведчиков. 20 августа Су-24МР[* Некоторые источники утверждают, что это был борт 36 «желтый», но это не так — данный самолет до сих пор в строю.] проводил разведку вдоль дороги Краснодон-Луганск — жизненно важного пути снабжения сил боевиков в Луганске. Около 18 ч он был сбит над поселком Хрящеватое и упал в районе пгт. Новосветловка Краснодонского района Луганской области. Экипаж самолета успешно катапультировался.
Подписание Минского протокола 5 сентября 2014 г. означало окончание применения украинской авиации в боевых действиях на Донбассе. Поскольку ВСУ обладали всего несколькими боеготовыми разведчиками Су-24МР, они стали объектом особого интереса российских спецслужб. Была предпринята попытка убедить одного из летчиков 7-й БрТА перелететь на таком самолете на аэродром Халино (Курск). Однако 22 сентября летчика арестовали.
Первый Су-24М (борт 41 «белый»), прошедший капитальный ремонт на Николаевском заводе, был передан 7-й БрТА в середине ноября 2014 г. Поврежденный 2 июля Су-24МР отремонтировали и вернули в строй, использовав хвостовую часть Су-24МР (борт 05 «красный», зав. № 0415305), ранее принадлежавшего 511-му ОРАП.
Установившееся шаткое перемирие на Донбассе позволило летному составу 7-й бригады заниматься боевой подготовкой в более спокойной обстановке. Самолеты регулярно поднимаются в небо, в основном экипажи отрабатывают маловысотные полеты, уклонение от средств ПВО противника и применение вооружения на Повурском полигоне. При этом учитывается опыт, полученный в боевых действиях на Донбассе. В середине апреля 2015 г. в Староконстантинове были организованы совместные учения с Су-27 с авиабазы Озерное.
Также следует упомянуть возобновление работы бывшего аэродрома Су-24 в Канатовом под Кировоградом, который теперь может стать передовой базой для «Фехтовальщиков», если боевые действия на Донбассе снова активизируются. 21-я авиационная комендатура перебралась сюда в июне 2014 г. после ухода с Джанкойской резервной авиабазы в Крыму (сейчас там базируется российский вертолетный полк). После необходимого ремонта ВПП Канатово официально открыли 3 октября 2014 г. В честь этого события на аэродроме приземлился Су-24М, который служил здесь в составе 44-й авиабригады десять лет назад.
Украина в конце 1991 г. унаследовала 10 авиачастей, которые в общей сложности насчитывали около 280 Су-24 различных вариантов.
Авиаполками фронтовых бомбардировщиков были: 7-й БАП в Староконстантинове, 69-й БАП в Овруче, 230-й БАП в Городке (Черляны), 727-й БАП в Канатово (Кировоград), 806-й БАП в Вышкове (Луцк) и 947-й БАП в Дубно. В каждом из них насчитывалось по 30 бомбардировщиков, причем наиболее совершенные Су-24М служили в 7-м, 230-м, 727-м и 947-м полках.