中岛九七式战斗机（盟军代号“Nate”、简称九七战，编号为Ki-27）1938年开始配发前线部队，在中日战争初期和九六式舰上战斗机一样是侵华日军主力战斗机，曾在兰州和重庆等地上空和中华民国空军和苏联航空志愿队的I-15以及I-16战斗机交战。
1939年与苏联发生冲突之诺门罕战役与苏联空军的I-15以及I-16战斗机交战中，在这两次冲突中日本宣称击落了苏联1252架飞机（苏联资料中被击落的飞机仅有200架），而日本陆军承认损失是遭击落与重损共157架（未归还机与被击落机64架，其中九七战51架，53名驾驶战死）。比起苏联，日本的飞行机耗损达到参战机的6成。
诺门罕冲突中，九七式的良好回转性获得证明并在初期与苏军对战时获得优势，但是第二次战争时苏军的I-16所使用的一击脱离战术已经开始有效的克制回转攻击的效果，并带给老练飞行员大量的伤亡，但日本陆军对于此点并未察觉，而是满足在轻型战斗机的运动性优势，对于后来的新型战机开发上仍以回转运动性为优先考量下，对日后日军的战机开发带来不利的结果。
除了日军以外，太平洋战争中后期日军战机更新后退役的九七战有部份交给了满洲国和泰国，并在空战时曾经击落过1架P-38闪电式战斗机。抗战胜利后，中国国民政府也接收了一定数目的九七式战斗机。
