Daniel Craig kommer att återta sin roll som brittisk spion, med manuset skrivet av Oscarsvinnaren, John Logan.
Producenterna Michael G Wilson och Barbara Broccoli sa: "Vi är verkligen glada över att få arbeta igen med Daniel Craig, Sam Mendes och John Logan."
Obligationer 24 ska släppas i Storbritannien den 23 oktober 2015.
Det kommer att ha sin amerikanska release två veckor senare, den 6 november.
Mendes, som regisserade den nyligen öppnade West End-musikalen Charlie och Chokladfabriken, sade att han var "mycket ser fram emot att ta upp tyglarna igen, och att arbeta med Daniel Craig, Michael G Wilson och Barbara Broccoli för en andra gång".
Han tillade: "Jag är mycket glad att genom att ge mig den tid jag behöver för att uppfylla alla mina teateråtaganden har producenterna gjort det möjligt för mig att regissera Bond 24."
Skyfall tjänade 1,1 miljarder dollar (?700 miljoner euro) på det globala biljettkontoret. Det var också den högst odlade filmen genom tiderna i Storbritannien, tjänar mer än?94m från biljettförsäljning på 40 dagar för att slå den tidigare skivinnehavaren Avatar, som gjorde?94 miljoner euro om 11 månader.
Skyfall vann två Oscarssångare - sångaren Adeles temalåt med samma namn vann den bästa originallåten och det blev en utmärkelse för ljudredigering.
Den fick också namnet den framstående brittiska filmen av Bafta.
Det rapporterades i maj att Mendes hade återupptagit samtalen med producenter om att regissera nästa Bond-film, efter att tidigare ha uteslutit sig själv på grund av andra åtaganden.
Mendes ska följa Charlie och chokladfabriken genom att regissera Shakespeares kung Lear på Nationalteatern i januari 2014.
Den sista filmskaparen som ledde Bond-filmer i rad var före detta redaktören John Glen, som regisserade fem filmer i rad mellan 1981 och 1989.
Skyfallregissören Sam Mendes ska regissera den 24:e James Bond-filmen, som ska släppas 2015, har tillkännagetts.