9月30日，俄羅斯在敘利亞的空襲一啟動，頓時違背了他們打擊極端組織「伊斯蘭國」(IS)的「承諾」——按照西方國家的說法，俄羅斯針對的打擊目標大多是美國和聯軍支持的敘利亞反政府武裝。但俄方對此予以否認。

　　俄：空襲未波及民用設施

　　《華爾街日報》稱，俄羅斯只給了美國不到一個小時的時間撤出戰機和人員，隨后變成展開對敘空襲。俄國防部證實，他們當天進行了20次空襲。但西方國家認為俄打擊的主要對象并不是IS控制的地區，而是敘利亞的反政府武裝，包括受美國中央情報局支持的反政府武裝也在俄打擊範圍之內。俄國防部則反駁稱，俄軍在敘利亞進行的20次空襲中共擊中8個IS目標，俄軍機還摧毀了一個位於山區的指揮部和一行動中心。俄稱，空襲行動并未波及民用基礎設施或鄰近地區。

　　俄當天在敘展開的空襲行動是自1979年入侵阿富汗以來，首次在蘇聯以外地區進行軍事活動。一個敘利亞反政府武裝證實，該武裝一位重要將領官員在中部胡姆斯市的空襲中喪生。敘反對派首領哈立德加尼說，已有36名平民被打死。

　　法國外長法比尤斯也表示，「初步迹象」顯示，俄空襲并非瞄準IS控制地區。法比尤斯稱，若消息屬實，俄羅斯的舉動便違反了法國加入俄盟軍打擊極端組織的前提條件。法比尤斯稱，法國正在核實俄空襲目標，但目前迹象顯示，俄方所襲擊的可能是敘反對派的據點。俄羅斯視敘利亞反對派為意圖推翻其盟友巴沙爾政權的恐怖分子。

　　美：俄舉動加劇地區不穩

　　而俄羅斯的舉動也激怒了華盛頓。在聯合國安理會9月30日召開的解決中東北非冲突及應對該地區恐怖主義威脅的部長級會議上，美國國務卿克里譴責俄方稱，想要解決敘內戰，與巴沙爾政權結盟是行不通的，此外也無法通過外交解決。而俄方在事先沒有與美國進行軍事溝通的前提下便發動空襲，令美方「警惕」，他稱莫斯科的行動「太強勢」。克里還表示，美國不反對俄打擊IS或「基地」組織目標，但如果俄空襲只是為了加強巴沙爾政權的統治，那是令人擔憂的。克里并直接警告俄外長拉夫羅夫，莫斯科的介入將「使得該地區進一步不穩定」。

　　與此同時，美國防長卡特已命人與俄交涉，討論兩國如何在沒有冲突的情况下，各自開展空襲。

　　俄再發動新輪空襲

　　另據路透社援引黎巴嫩廣場電視台的消息，10月1日，俄對敘境內極端組織發起新一輪、至少30次的空襲，空襲目標主要是敘利亞的伊德利蔔省郊區以及哈馬省郊區的極端組織武裝分子據點。