日本陸軍機としては初めての全金属製低翼単葉機。九五式戦闘機の競争試作で川崎航空に敗れた中島飛行機は次期戦闘機選定の為の実験機PE機（PEは追撃機の意味）製作を開始したが、それからすぐの昭和10年12月に川崎、中島、三菱に対し九五式戦闘機の後継機競争試作の命令が陸軍より下った。中島ではこのPE実験機を基本とすることとし2号機以降をキ27試作機とすることにした。昭和11年7月にPE実験機が完成、同年10月15日にキ27試作機が完成（両機はほぼ同一であったがエンジンがPEが”寿2型改1”でキ27がハ1甲、他に一部エクステリアが違う）、半年にわたる審査の上で改良を重ね速度と運動性能のバランスが取れた本機が採用された。昭和12年12月より生産が開始（エンジンはハ1乙に変更）、中島飛行機で昭和17年12月までに試作機を含め2007機、立川飛行機で60機（世界の傑作機「陸軍九七式戦闘機」では立川の生産分については触れていないが？）、満州飛行機で昭和14年から17年までに1315機（1379機の資料有）の合計3382機が生産された（3386機の資料もある）。また別機種だがエンジンをスペックダウン（ハ13 510HP）したキ79（二式高等練習機）が満州飛行機にて3710機生産されている。本機は昭和13年4月9日に実戦デビューし太平洋戦争開始以降の昭和17年いっぱいまで第一線で働いた。