나토는 터키의 요청에 따라 이날 특별회의를 소집, 터키의 영공 방어 권리를 지지한 동시에 터키와 러시아에 대화로 긴장을 완화하라고 촉구한 것으로 알려졌다. 터키군은 성명에서 터키 F-16s 전투기가 남부 하타이주 야일라다으 지역 영공을 침범한 전투기에 5분 동안 10차례 경고했으나, 무시함에 따라 교전수칙에 따라 공격했다고 전했다. 공격을 받은 러시아 수호이(Su)-24 전투기는 투르크멘족 반군이 장악한 지역인 시리아 북부 라타키아 주 야마디 마을에 떨어진 것으로 알려졌다.
유엔 주재 터키 대사는 이날 유엔 안전보장이사회에 보낸 긴급 서한에서 러시아 전투기 2대가 터키 영공을 17초동안 침범했다고 전했다. 이 서한은 "국적이 확인되지 않은 Su-24 2대가 터키 영공에 접근해 5분 동안 비상채널로 10차례 경고하고 즉각 남쪽으로 경로를 바꾸라고 요구했으나, 두 전투기는 17초동안 침범했다"며 "이런 영공침범 이후 전투기 1대는 터키 영공을 떠났으며 다른 한대는 터키 영공에서 비행하던 터키 F-16s 전투기가 교전수칙에 따라 공격해 이 전투기가 시리아 쪽에 추락했다"고 밝혔다.
아흐메트 다부토울루 터키 총리는 기자회견을 열어 "우리는 영토와 영공을 침범한 것에 모든 조치를 취할 수 있는 국제적 권리와 국가적 의무가 있다는 것을 모두가 알아야 한다"고 전했다. 터키는 러시아가 지난달 3, 4일 자국 영공을 침범하자 나토와 함께 강력 대응을 천명한 바 있다. 반면 러시아 국방부는 공군 소속 수호이(Su)-24 전투기 1대가 시리아 영토에서 지상 공격을 받아 시리아 상공에서 격추됐다며 영공 침범을 반박했다.
러시아 국방부는 "6천m 상공을 날고 있었으며 조종사들은 비상탈출한 것으로 보인다"며 "비행 내내 시리아 상공에만 머물렀으며 이는 비행 관제 자료에 의해 확인됐다"고 주장했다. 블라디미르 푸틴 러시아 대통령은 전투기가 터키에 위협을 주지 않았고 국경에서 4㎞ 떨어진 시리아 영토에서 격추됐다며 러시아와 터키의 관계에 심각한 결과를 가져올 것이라고 경고했다.
세르게이 라브로프 러시아 외무장관은 25일로 예정된 터키 방문을 취소했으며 터키에 테러 위협이 심각하다며 자국민에게 터키 방문을 자제하라고 권고했다. 터키군이 공개한 레이더 자료에 따르면 야일라다으 지역의 국경선은 'U'자형으로 이 전투기는 시리아 영공에서 서쪽으로 비행하는 도중 가운데에 있는 터키 영공을 거친 것으로 추적됐다.
터키 언론들은 러시아 조종사 2명이 비상탈출해 낙하산이 펴졌으며, 투르크멘 반군이 장악한 지역에 떨어진 1명은 사망했다고 보도했다. 자유시리아군(FSA) 소속인 투르크멘 반군은 현장에서 기자회견을 열고 조종사의 낙하산 일부를 보여주며 2명 모두 사살했다고 주장했다. 반군은 또 구출작전을 하던 러시아 헬기도 토우(TOW0 대전차미사일로 파괴했다고 주장했다. 러시아 국방부도 헬기가 공격받은 사실을 확인하고 러시아 군인 1명이 사망했다고 밝혔다.
옌스 슈톨텐베르크 나토 사무총장은 이날 최고 의사결정기구인 북대서양이사회(NAC) 특별회의를 개최하고서 동맹국인 터키를 지지한다면서도 사태가 확산되지 말아야 한다고 밝혔다. 슈톨텐베르크 사무총장은 기자회견에서 "우리가 거듭 분명히 밝혔듯이 우리는 터키와 연대하고 나토 동맹국의 영토적 통합성을 지지한다"고 말했다. 다만 그는 "앙카라와 모스크바 간 접촉이 있기를 바라며 이 상황이 확산하지 않도록 외교적 해법을 찾는 것이 중요하다"고 밝혔다.
반기문 유엔 사무총장도 양국 간 긴장을 완화할 수 있는 긴급 조치가 마련돼야 한다고 촉구했으며, 버락 오바마 미국 대통령과 프랑수아 올랑드 프랑스 대통령 등도 양측에 자제를 요구했다.