ボーイング727
カーペンターズ
アーマンド・ハマー
ドナルド・トランプ
前述のように国内線に多数導入されたことから、1970年代に日本国内でハイジャックが多発した際には日本航空史上初のハイジャック事件となった日航のよど号ハイジャック事件、351便ハイジャック事件、全日空のアカシア便ハイジャック事件、72便ハイジャック事件、724便ハイジャック事件、817便ハイジャック事件の計6件で当機が被ハイジャック機材となった。
路線への就航は、1964年2月に当時アメリカ有数の大手航空会社であったイースタン航空より始められた。優秀な性能と小回りの利く機体サイズにより世界各国の航空会社からの発注が相次ぎ、先進国の短・中距離路線のジェット化に貢献した。
なお、ライバル機としては、イギリス製のホーカー・シドレー トライデントや、ソビエト連邦のツポレフ Tu-154などの三発T字尾翼機のほか、より小型のシュド・カラベルやマクドネル・ダグラス DC-9、さらにターボプロップ機のロッキード L-188とも競合した。また、ボーイング707の胴体を短縮して中距離用としたボーイング720(四発機)やコンベア880の代替機ともなった。
日本国内航空のボーイング727は、東亜国内航空となった後の1974年にダグラスDC-9と入れ替わる形で退役した。日本航空のボーイング727は、近距離国際線や近距離国際チャーターの専用機材として残した2機以外は1975年までにすべて退役した。この2機は1987年まで使われ続け、最後にはボーイング767型機に取って代わられた。全日空のボーイング727は、-100型についてはボーイング737-200の導入に伴い1973年までに全機退役したが、-200型についてはボーイング767-200導入後の1984年ごろから退役が始まり、1990年4月27日の山形-羽田便(全日空806便)で最終フライトとなり全機が退役、そして日本の航空会社からB727型機が完全に姿を消した。
沖縄方面への路線でも、1972年の沖縄返還以前の国際線扱いの時代から見ることができた。
ボーイング727は、日本航空にとってはダグラス DC-8とコンベア880に次ぐ3機種目のジェット旅客機であったが、全日空と日本国内航空にとっては初めて採用したジェット旅客機であり、両社ともに大きな期待をかけた。全日空の採用時(1964年)には橋幸夫と吉永小百合が歌うイメージソング『そこは青い空だった』(ビクター)が発売されたほどだった。
国内の郵便物専用機としても使用された。郵政省が1966年(昭和41年)10月から実施していた長距離国内通常郵便物の航空機積載のうち、東京 - 大阪(伊丹)線について、1969年(昭和44年)4月15日から日本航空の-100QC型が投入され、1974年(昭和49年)の夜間郵便物専用航空便廃止まで運用された。
全日本空輸が、羽田沖墜落事故と雫石衝突事故の2件の墜落(全損及び乗客乗員全員死亡)事故で2機を喪失している。なお日本航空と東亜国内航空は事故を起こしていない。