Dòng Tu-154 thực hiện chuyến bay đầu tiên ngày 4/10/1968 và bắt đầu được đưa vào khai thác thương mại từ tháng 2/1972.
Đây là một trong những chiếc máy bay chủ lực của các hãng hàng không Nga trong nhiều thập kỷ cũng như là một trong những chiếc máy bay dân sự quan trọng nhất trong thế kỉ 20.
Chiếc máy bay này đã được xuất khẩu và sử dụng bởi ít nhất 17 hãng hàng không cũng như một số lực lượng không quân nước ngoài.
Với tốc độ hành trình 975km/h, Tu-154 là một trong những máy bay dân sự nhanh nhất và có phạm vi bay lớn lên tới 5.280km. Tu-154 được thiết kế để hoạt động trên các đường băng không trải nhựa hay đường băng rải sỏi, và thường hoạt động trong những điều kiện khắc nghiệt vùng Bắc cực nước Nga.
Tính đến năm 2004 đã có 28 chiếc Tu-154 bị mất trong các tai nạn. Đáng chú ý, hầu hết nguyên nhân tai nạn của Tu-154 là do nguyên nhân thời tiết và những sơ suất của con người và rất hiếm vụ việc liên quan đến trục trặc kĩ thuật. Năm 2009, hãng hàng không dân dụng quốc gia Nga Aeroflot đã ngừng khai thác máy bay này.
Một trong những vụ tai nạn với số lượng thương vong lớn của Tu-154 là năm 2002 khi một chiếc Tu-154 chở khách đâm phải một máy bay chở hàng ngay trên bầu trời nước Đức làm 71 người thiệt mạng gồm 45 trẻ em.
Vào ngày 10/4/2010, một chiếc Tupolev-154 chở tổng thống Ba Lan Lech Kaczynski cùng hàng loạt quan chức cấp cao nước này gặp nạn tại Smolensk ở miền tây nước Nga khiến toàn bộ 96 trên khoang thiệt mạng.
Các nhà chức trách Nga cũng vừa tìm thấy các mảnh vỡ cùng một số thi thể hành khách của máy bay Tu-154, trước đó được cho là mất tích trên Biển Đen ngay khi khởi hành được 20 phút vào sáng sớm ngày 25/12, ở vị trí gần bờ biển Sochi khoảng 1,5 km.
Chiếc Tu-154 của Bộ Quốc phòng Nga với 92 người trên khoang được cho là đã gặp nạn.
Hãng tin RIA, trích dẫn một nguồn tin an ninh giấu tên cho biết, dữ liệu ban đầu đã chỉ ra chiếc máy bay này gặp nạn là do hỏng hóc kỹ thuật hoặc do sai sót của phi công.
Tuy nhiên, nguyên nhân thực sự của vụ tai nạn và tình trạng của các hành khách và thành viên phi hành đoàn vẫn đang được xúc tiến tìm kiếm và điều tra.