本世纪初，苏-30MKK多用途战机进入中国空军作战序列，随后也加入中国海军。在那个时期，苏-30MKK对于中国空中作战能力的生成发挥了重要作用。
△中国空军装备的苏-30MKK战斗机
1996年，基于苏-27的合作基础，中俄开始就开发一款扩展对地攻击能力的机型进行谈判。期间，中方参访了苏霍伊设计局、伊尔库茨克厂、共青城厂等相关企业，并试飞苏-30。
1996年底，苏霍伊设计局开始初步研究工作。
1997年4月29日-5月9日，因为需要原型机作为项目研究平台，苏霍伊与俄罗斯空军达成一致，由苏霍伊自筹资金进行旨在拓展苏-27和苏-30武器系统的研究工作。俄空军同意提供10PU5和10UBK-9等两架原型机用于测试。
△仅用于航电和武器测试的T-10PU-5原型机
1997年7月，苏霍伊编制技术任务书，且为加快进度和节省资金，设计工作提前启动。
1997年底，苏霍伊与共青城厂签订共同开展苏-30MK飞机研制工作的合同，随后又很快确定后者为中国市场供应飞机。
1998起，苏霍伊设计局全面展开针对中国人民解放军空军的专用飞机项目研发。
△改装中的T-10PU-5原型机
1998年7月，为得到军方支持，苏霍伊与俄军方签署了一项“联合科研项目实施决定” 的文件，根据文件，计划通过未来与中国的合同资金对现役苏-27进行现代化改进升级。这也就是后来的苏-27SM，它的研究工作与苏-30MKK并行展开。这两个项目的开展形成了一个庞大的协作体系。
1998-1999年，苏霍伊继续与中国的谈判持续进行……
1999年3月9日，俄空军提供的10PU-5原型机再次完成“首飞”，此前这架飞机经历了1年多的改装工作，这架飞机主要进行航电和武器系统的试验。
△苏-30MKK首架新造的原型机苏-30MKK-1，也就是后来机号为501的原型机
1999年5月20日，首架新造的苏-30MKK-1原型机首飞，并于6月份被转移到莫斯科。
1999年夏，苏霍伊更换了苏-30MKK项目的正副总师，副总师为后来的苏-35总师，新正副总师也加入谈判。
1999年8月2日，中俄正式签署苏-30MKK相关合同。
1999年8月23日，中俄签署政府间协议，根据协议，俄罗斯将在2000年至2001年间向中国交付38架苏-30MKK。
1999年9月15日，新造的第2架苏-30MKK-2原型机首飞。首批这2架原型机均大量采用T-10M和T-10SK系列飞机的剩余部件，以及因火灾损坏的苏-27UB飞机上的现成部件，仅机头和1号油箱是新造的。此外，因未打算进行强度测试，飞机也“额外”增加了“厚度”，不可避免的导致飞机空重增加。
△2000年7月，正在阿赫图宾斯克测试的3架原型机集中拍“写真”，留下了如今我们熟悉的很多经典画面
1999年底，3架原型机共计完成90次飞行试验。
2000年4月3号，首架生产型苏-30MKK首飞，6天后第2架生产型苏-30MKK首飞，它们分别被命名为苏-30MKK-3和苏-30MKK-4。因为“时间紧、任务重”，这些生产型还没涂装，就双机飞往阿赫图宾斯克投入到试验计划中。
2000年6月15日，5架飞机累计完成167次飞行试验。
△2000年曾来华参加珠海航展的苏-30MKK-2原型机
2000年秋，中国空军飞行员和技术人员赴俄接受培训，飞行员使用苏-30MKK-1和10PU-5进行训练，截止2000年底完成了120次飞行。
2000年底，飞行试验中共计完成4枚Kh-29L、1枚Kh-29T、2枚Kh-29TE、2枚Kh-59ME和2枚Kh-31P导弹试射。
2000年11月，苏-30MKK-2参加珠海航展。
△2000年9月28日，共青城厂为前来参观的各合作方举行展示会，不久之后这些飞机将飞往中国
2000年12月20日，首批10架苏-30MKK按计划交付中国空军。
2001年1月19日，苏-30MKK正式通过联合飞行试验。
2001年4月，俄方在伊尔库茨克和共青城招待中国海军代表团并进行装备展示。中国海军提出了为飞机配备反舰导弹的额外要求，苏霍伊迅速予以响应，提出了改进方案苏-30MK2。
2001年6月19日，苏-30MK2的技术任务书确定。
2001年7月5日，中俄签署38架苏-30MKK的增购合同。
△正在试射Kh-29空地导弹的苏-30MKK-3原型机，后来它成为首架进行苏-30MK2项目改装试验的飞机
2001年8月1日，改进后的苏-30MKK-3首飞。根据苏-30MK2项目的试验计划，苏霍伊安排了苏-30MKK-1、苏-30MKK-2和苏-30MKK-3 进行改装，苏-30MKK-3是首架完成改装的。
2002年8月，苏-30MK2的几架试验机完成了62次飞行。飞机初步完成新工作模式的测试，并进行了2次Kh-31P导弹试射。
2003年1月20日，中俄签订24架苏-30MK2的供应合同。
△原中国海军装备的苏-30MK2多用途战机
