进入21世纪，中国海洋方向面临的威胁及军事斗争形势更加复杂。为贯彻落实中共中央、国务院和中央军委关于发展航空母舰的重大战略决策，本世纪初，相关单位开展了前期论证工作，确定了歼15飞机研制的指导思想、总体目标和研制思路。
经过沈阳飞机设计研究所上下的不懈奋斗，2012年11月23日，我国自主研发的中国第一代舰载机歼15飞机在辽宁舰上实现首次着舰和舰上起飞。
歼15飞机以辽宁舰为平台实现了诸多第一次——
第一次走向南海；
第一次赴香港参加解放军进驻香港20周年的庆祝活动；
第一次参加“庆祝世界反法西斯胜利70周年”阅兵活动；
第一次参加航母编队实弹射击演习；
第一次穿越宫古海峡进入西太平洋；
第一次参加“庆祝中国人民解放军成立90周年”阅兵活动。
歼15飞机是辽宁舰上的核心装备之一，是我国海军走向深海的一把出鞘利剑。
截至2019年初，歼15飞机完成了航母昼/夜间起降和加受油、特技飞行、仪表导航、编队、实弹攻击等训练科目，并随航母完成复杂海况作战训练，已形成作战能力。
歼15作为我国自行研制的首型舰载战斗机，具有完全的自主知识产权。它的研制是一项开疆拓域、由陆地走向海洋的伟大工程。它不仅在技术上实现了多项突破，在设计理念和管理模式上更是有多项“首创”。它的成功研制，标志着中国战斗机研制实现了从陆基到海基的历史性跨越，对于加强国防建设、维护国家海洋权益具有重大的战略意义。
