24 ноября 2015 года в 10 ч. 24 мин. (мск) российский фронтовой бомбардировщик Су-24М с бортовым номером 83, входивший в авиационную группу в Сирии, был сбит в районе сирийско-турецкой границы ракетой «воздух—воздух», выпущенной самолетом F-16 турецких ВВС.
Экипажу удалось катапультироваться. Командир подполковник Олег Пешков погиб, попав под автоматный огонь с земли во время спуска на парашюте. Штурман Су-24 капитан Константин Мурахтин был спасен спецподразделениями РФ и сирийской армии. Во время операции погиб морпех-контрактник Александр Позынич.
Пешков и Позынич стали первыми официально признанными погибшими в Сирии российскими военными.
Указом Президента РФ от 25 ноября 2015 года Олегу Пешкову посмертно присвоено звание Героя России. Почётное наименование «Герой России Олег Пешков» присвоено самолёту Липецкого авиацентра Су-34. Его имя также на стеле у памятника героически погибшим летчикам авиацентра на площади Авиаторов.