大韓航空機撃墜事件
事件の発覚
航路を外れた007便は、航空自衛隊の稚内レーダーサイトにより観測されていた。ところが、この時点で洋上飛行中（のはず）であった007便はATCトランスポンダから識別信号を発しておらず、航空自衛隊は007便を「ソ連国内を飛行する所属不明の大型機」として、その周りに飛行するソ連軍戦闘機を、「迎撃訓練を行う戦闘機」として扱った。
これとは別に、陸上幕僚監部調査部第2課別室（通称「調別」、電波傍受を主任務とする部隊）は、ソ連の戦闘機が地上と交信している音声を傍受。「ミサイル発射」のメッセージを確認したが、この時点ではソ連領土内での領空侵犯機に対する通常の迎撃訓練が行われていると考えており、実際に民間機が攻撃されていたという事実は把握していなかった。この録音テープは、後にアメリカがソ連に対し撃墜の事実を追及するために、中曽根康弘首相の判断で日本国政府からアメリカ合衆国連邦政府へ引き渡している。
撃墜直後、稚内のレーダーサイトは所属不明機の機影が突然消えたことを捉えた。行方不明機がいないか日本、韓国（大邱）、アメリカ（エルメンドルフ）、ソ連（ウラジオストク）の各航空当局に照会したところ、前記の3国からは「該当機がない」との返答を受け、ソ連からは返答がなかった。
ミサイル命中の30秒後、それまで007便を通信管制していた東京航空交通管制部に雑音が混じった007便からの呼び出しが入ったが、そのまま連絡が途切れた（「急減圧により緊急降下する」旨の交信の内容は、鈴木松美の音声分析により判明）。代わりに呼びかけを依頼された、付近の飛行機からも007便へは無線が通じなかった。
撃墜当日
9月1日の朝の時点で日本政府が、大韓航空機が「サハリン沖」で行方不明になったことを公式発表し、午前7時前後には日本のテレビやラジオでは「ニュース速報」として「大韓航空機が行方不明になった」と報じた他、各国の通信社が東京発の情報として大韓航空機の行方不明を報じた。
また、この後に「ソ連軍機により樺太に強制着陸させられた」、「乗客乗員は全員無事」などの出所のわからない誤報も報道機関の間で飛び交い、日本の各マスコミはこれらの誤報を朝から昼にかけてニュースやワイドショーで放送した上に（なお、この日の午前中の日本のテレビはこの事件の報道一色となった）、昼過ぎに締め切りとなる夕刊に掲載してしまった新聞社もあった。さらにこれらの記者が家族に対して直接伝えたりしたために、大韓航空や家族などの関係者が混乱する一幕もあった。
このような日本や韓国、アメリカ合衆国などの西側諸国の報道があったものの、日本やアメリカの政府やマスコミからの問い合わせに対してソ連は「該当する航空機は国内にいない」「領空侵犯機は日本海へ飛び去った」と事件への関与を否定した。これに対してアメリカ合衆国連邦政府は、その日の内に「ソ連軍機が007便を撃墜した」と発表、日本当局が提供したソ連軍機の傍受テープも雑音を除去し、ロシア語のテロップを付けた上で一部放送した。
この傍受テープをめぐり、日本がテープをアメリカ側に提供して公表することについては、防衛機密保持の上から、後藤田正晴官房長官や防衛庁の幹部は消極的であった。しかし中曽根康弘首相は「交信記録を提供して日本の傍受能力が多少知られたとして、この場合には損はないと考えた。ソ連に対する日本の強い立場を鮮明にする好機であり、対米友好協力関係を強化する意味もあった。レーガンに知らせてやるのは、得になることはあっても、損になることはない」と考え、反対意見を押し切って提供した）。
このアメリカによる正式発表を受けて、事件の当事国である日本や韓国、アメリカなどの西側諸国ではソ連に対する非難が起こり、ソ連政府に対して事実の公表を求めた。
またこの日には、北海道のオホーツク海沖合で操業していた日本の漁船が、旅客機機体の破片や遺品を発見した。これと前後して、海上保安庁やアメリカ海軍の船艇が、機体が墜落したと思われる付近に向けて、捜索に向かった。
翌日以降
9月2日には、ソ連のニコライ・オガルコフ参謀総長が「領空侵犯機は航法灯を点灯していなかった」「正式な手順の警告に応答しなかった」「日本海方面へ飛び去った」と、テレビカメラを入れた記者会見で発表した（後に007便の航法灯は点灯しており、十分な警告は行われていなかったことをパイロットが証言する）。これに対しアメリカのロナルド・レーガン大統領はソ連政府を「うそつき」と非難した他、当事国である韓国の全斗煥大統領もソ連を激しく非難した。また、日本や西ドイツなど多くの西側諸国の政府がソ連の対応を非難する。
9月6日に、国連安全保障理事会において、陸上幕僚監部調査部第2課別室が傍受したソ連軍機の傍受テープに、英語とロシア語のテロップをつけたビデオが、アメリカによって各国の国連大使に向けて上映され、ソ連軍機による撃墜の事実を改めて世界に問いかけた。これに対して、ソ連の国連大使はビデオの上映中は一貫して画面から目をそらし続けていたが、この後、ソ連のアンドレイ・グロムイコ外務大臣兼第一副首相は、大韓航空機の撃墜を認める声明を正式に発表した。
9月9日に、ソ連のオガルコフ参謀総長が「大韓航空機は民間機を装ったスパイ機であった」との声明を発表、13日には緊急安保理事会でソ連への非難決議が上程されるが、常任理事国のソ連の拒否権の行使により否決された。
9月13日に、大韓航空機と最後の交信を行った日本の運輸省航空局が交信記録を公表し、撃墜直前まで全く異常がなかったことが確認される。
なお、当事者である韓国は当時ソ連との国交がなかったうえ、国際連合に加盟していなかった（加盟は1991年）こともあり、ソ連への抗議や交渉、国連での活動は、国連加盟国でソ連と国交があり、かつ事件の当事者である日本（事件時に当該機の管制を担当し、さらに隣接する公海上に当該機が墜落、また多くの乗客が被害に遭った）とアメリカ（当該機の出発国かつ製造国であり、また多くの乗客が被害に遭った）が主に行った。
機体の捜索
事件後すぐに、日米ソの船舶や航空機が大韓航空機が墜落したと想定された樺太の西の海馬島周囲の海域を船舶や航空機によって捜索したが、ソ連は領海内への日米の艦艇の立ち入りは認めず、公海上での捜索に対しても日米の艦艇に対して進路妨害などを行った。
その後、ソ連は回収した機体の一部や遺品などの一部の回収物件を日本側へ引き渡したが、一方で「これ以外に遺体は見つかっていない」こと、「ブラックボックスは回収していない」ことを主張した。だが、機体の破片や遺体の一部が北海道の沿岸に事件直後から次々と流れ着いており、付近で操業していた日本の漁船などによって回収もされていたため、このようなソ連による発表内容は当時から疑問視されていた（なお、北海道沿岸に流れ着いた遺体のほとんどは、皮膚組織の一部など原形を留めていないものであった）。
ソ連崩壊後に行われたイズベスチヤ紙の取材では、複数の遺体とその一部および数々の遺品がソ連側によって実際に回収されていたものの、日本側に引き渡されたもの以外の全てが証拠隠滅のため、検査後に全て焼却されていたことが明らかにされた。なお、日本側に漂着した遺留品は、身元確認ができないまま2003年の忠霊祭において遺族会の了承の元で焼却処分にされた（これ以前に遺体の一部も同様に火葬されている）。
また、各国が必死になって捜索していたブラックボックスについては、実際には、事件後間もなくソ連当局によって回収されていた。ソ連当局は、コックピットボイスレコーダーとフライトデータレコーダーの分析を即座に済ませ、1983年11月28日には極秘報告書においてスパイ行為説を否定していた。だが実際には、「『スパイ飛行説』の反証となりうる可能性がある」との報告に基づき、モスクワはブラックボックス回収の事実を公表しなかった。日米は、上記の事実を知らないまま、ブラックボックスを半年以上も捜索し続けていたことになる。
なお、ブラックボックスの「極秘」の回収指示書が、ソ連当局から樺太の地元住民に渡されていたこと、地元住民がその指示書と同じものを実際に海中から引き揚げたこと、そして、住民が密かに自宅などに持ち帰っていた部品が撃墜された大韓航空機のものであったことが、日本テレビの『大追跡』の取材により、ソ連崩壊直後の1991年に判明していた（この番組は翌1992年4月4日に放送された）。この番組では、ロシア国防省の許可の下、潜水艇を用いて墜落現場の撮影も行われ、事件後10年近く経っても現場付近に沈んでいた機体の残骸や犠牲者の衣服、そして遺骨の一部が撮影されていた（なお、この番組ではブラックボックスについてロシア側からは一切明らかにされなかったが、ロシア側から公開の意向を日本側に伝えたのが番組収録とほぼ同時期だったため、おそらく相前後したと思われる）。
アメリカ軍部の指示説
「アメリカ軍が同盟国である韓国政府および国営航空会社であった大韓航空に対し、ソ連極東に配備された戦闘機のスクランブル状況を知るため、もしくは、近隣で偵察飛行を行なうアメリカ空軍機に対するソ連軍機の哨戒活動をかく乱するために、民間機による故意の領空侵犯を指示し、事故機がこれに従った」とする説である。
撃墜事件直後のソ連政府が「非武装の民間機を撃墜した」ということによるイメージダウンを覆い隠すために、007便のブラックボックスを回収したという事実を隠してまでこの説を強硬に主張したほか、当時、アメリカや韓国国内、そして日本などの西側諸国でもマスコミを中心に当局の陰謀の存在が議論されたが、ブラックボックスの内容や交信記録の音声が公開され原因が解明された現在では、当事国のロシア政府によってさえも否定されている。
ソ連防空軍機による007便に対しての認識
この事件の疑問点に、「民間機と認識した上で撃墜したのか」ということがあるが、ソ連崩壊後に行われた、撃墜した戦闘機のパイロットのゲンナジー・オシポヴィッチ中佐や地上の指揮官に対するその後のインタビューの中で、「007便が航行灯を点灯していた」ことと、「パイロットも地上も、007便を“民間機を装ったスパイ機”と認識していた」ことが明らかになった。また、アメリカ軍が撃墜後のソ連軍の地上基地同士の交信を傍受した中で、撃墜2時間後に「どうやら我々は民間機を撃墜してしまったらしい」という報告もなされていた。
これを裏付けるように、1976年に函館空港でのベレンコ中尉亡命事件でアメリカに亡命し、空軍顧問となっていたヴィクトル・ベレンコ元ソ連防空軍中尉は事件当時、アメリカ国防総省の依頼で交信を解読し「領空を侵犯すれば、民間機であろうと撃墜するのがソ連のやり方だ。ソ連の迎撃機は、最初から目標を撃墜するつもりで発進している。地上の防空指令センターは、目標が民間機かどうか分からないまま、侵入機を迎撃できなかった責任を問われるのを恐れ、パイロットにミサイルの発射を指示した」と、1997年8月の北海道新聞のインタビューで証言している。