De T-27 werd op 13 februari 1931 door het leger in dienst opgenomen. Het werd vooral ingezet als verkenningsvoertuig. Aanvankelijk werden 65 bataljons geformeerd, elk met 50 tankettes. Medio jaren 30 werd de T-27 ingezet tijdens de Basmatsjiopstand in Centraal-Azië. De tankettes voldeden uiteindelijk niet aan de wensen en door de opkomst van modernere tanks verdween de tankette op de achtergrond. Bij het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog waren er nog ongeveer 2.157 T-27s in actieve dienst. Voor de laatste keer zijn de tankettes ingezet bij de slag om Moskou. Nadien zijn ze nog in gebruik geweest als artillerietrekker voor kleinere kanonnen en als lanceerinrichting voor raketten.