U－2正式服役后，首先“关照”的自然是美国最主要的敌手――苏联。1956年7月4日，1架U－2偷偷越过苏联边境，向苏联内地飞去。虽然美国对此严加保密，但苏联那密布全国的雷达网很快就发现了它的踪迹。不过，雷达屏幕上显示的数字表明，这架飞机飞得极高。苏联没有任何武器能够飞得上这个高度。结果，建立有世界最大防空网的苏联对区区一架间谍飞机竟然无能为力。事后，苏联政府就此向美国提出强烈抗议。而美国一方面矢口否认，另一方面又暗自得意，因为他们终于找到了一条窃取苏联情报的捷径。于是，从那以后，美国空军飞行员驾驶着黑色无国籍的U－2，从挪威、联邦德国、土耳其、巴基斯坦、日本、阿拉斯加及其他一些地方起飞，频频地出没于苏联的空军基地、核试验基地、工厂等重要目标上空，取得了数量惊人的情报，就连当时的美国国防部长盖茨也承认，这种“越境飞行是我们最好的情报来源”。


但好景不长。1960年5月1日，美国空军飞行员弗朗西斯·加里·鲍尔斯驾驶U－2在对苏联进行侦察时，被苏联地空导弹击落。驾驶员鲍尔斯跳伞被俘。后来，苏联还把U－2的残骸和机上的巨型照相机在莫斯科公开展出，造成苏美关系骤然紧张。


“U－2间谍飞机事件”，使U－2飞机一夜之间成为了全世界关注的对象，其空中间谍的真面目也从此大白于天下。


1960年7月，台湾国民党空军从美国接收了2架U－2高空侦察机。此后不久，国民党空军的序列当中就出现了一支代号为“黑猫”的神秘部队，为掩人耳目，对外谎称“第35气象侦察中队”。其驾驶员都是飞行时间在2000小时以上的上尉至上校军衔的飞行老手，不仅飞行技术精湛，并且具有空中侦察经验。“黑猫”中队直接隶属于国民党空军情报署，实际上也是美国情报机构控制的一个战略侦察中队。“黑猫”中队的飞机由美国人维护。停放U－2的专用机库就连国民党空军的联队长、大队长都进不去。U－2起飞执行任务，由美国人直接下达侦察任务，指定侦察目标、航线和飞行高度。飞机一着陆，美国人直接将情报取走。台湾方面因出人驾驶，当然也可分享侦察得来的部分情报。


“黑猫”中队组建后，经过一年多紧锣密鼓的训练和准备后，1962年1月13日起开始进入大陆侦察，至6月底共出动11架次，活动范围除新疆、西藏外，遍及全国各地。在这期间，人民解放军的歼击机部队曾多次起飞拦截，但因U－2的飞行高度在我空军装备的歼击机实用升限之上，始终未获战果。为打击“黑猫”中队的嚣张气焰，空军决定使用刚刚组建不久并处于绝密状态下的地空导弹部队。我地空导弹部队不负众望，与“黑猫”中队斗智斗勇，连续击落U－2侦察机5架，并生俘飞行员2人。


1962年8月，美国当局得悉，苏联可能在古巴建立了地空导弹阵地。中央情报局立即于29日派遣1架U－2飞机进入古巴领空进行秘密核实。果然发现了一个苏联建立的地空导弹发射场。10月14日，U－2又在古巴西部的圣克里斯托尔发现了苏联正在修建的核导弹基地。美国政府认为苏联此举对美国安全构成了巨大威胁，肯尼迪总统当即下令对古巴进行海上封锁，必要时准备进攻古巴。美国海军为此准备了180艘舰艇；美国空军的B－52轰炸机奉命满载原子弹在空中昼夜飞行；美国陆军的1个装甲师在佐治亚州的港口做好上船的准备，另外5个师也进入紧急战备状态。后来，双方经过讨价还价，互作让步，特别是赫鲁晓夫答应将部署在古巴的核导弹撤回苏联，才使这场举世瞩目的导弹危机平息下来。


此后，U－2又参加了越南战争。在越战期间，美军所获情报80％是从空中得到的，其中U－2功不可没。1991年，举世瞩目的海湾战争爆发。已有30多年机龄的U－2再次披挂上阵。它所获取的情报，为多国部队取得“沙漠风暴”行动的胜利起了重要作用。


为了取代超期服役的U－2，曾经生产过U－2的洛克希德公司又开始为美国空军研制新一代战略侦察机。


60年代初，西方的一些报刊上不断传出美国正在秘密研制一种新式飞机的消息。从报刊上登载的照片看，这是一种形状非常奇特的飞机。它的全身被涂成黑色，两个三角形的翅膀不像别的飞机那样安装在机身的中央，而是位于机身的尾部。两台大功率发动机嵌在翅膀中间，两个垂直尾声翼则分别竖立在两个发动机上。由于翅膀装得比较靠后，因此，它那细长的前机身很像长长伸出的“脖子”，远远看去，就像是一只凌空飞翔的“黑天鹅”。针对这副尊容，人们送给了它一个“黑色的怪鸟”的绰号，简称“黑鸟”。1974年9月，1架“黑鸟”飞到英国，在国际航空展览会上公开亮相后，人们才真正见识了其真面目。


虽然代号为SR－71的“黑鸟”模样很古怪，担负的使命也不太光彩，但作为飞机家族的一个成员，它却是个创造记录的能手。它所创下的几项飞行记录被认为是不可想象的，并且直至今日，世界各国的飞机也只能望其项背。