16 апреля 1980 года группа прибыла на авиабазу Шинданд, где разместилась по соседству с истребителями-бомбардировщиками Су-17 217-го апиб. Ввиду секретности новейшей техники самолеты располагались в стороне от остальных, за специально насыпанным высоким земляным валом, скрывавшим их от чужих глаз, и под постоянной охраной. Посторонние к ним не допускались, и даже рулежная дорожка находилась под контролем дежуривших БМП. Сами необычно выглядевшие машины были тогда диковинкой, никому еще не известной. Первый вылет выполнили уже 19 апреля, в сопровождении Су-17 облетев местность. В большинстве вылеты на отработку боевого применения выполнялись на близлежащий танковый полигон. Однако деятельность группы отнюдь не ограничилась испытательными полетами. С командиром расположенной в Шинданде 5-й мотострелковой дивизии генерал-майором Ю. Шаталиным была согласована возможность привлекать прибывшие самолеты к совместным действиям с войсками. Уже на вторую неделю пребывания в Афганистане стали поступать заявки от командования на поддержку сухопутных войск, которые в это время проводили операцию в провинции Фарах, в сотне километров южнее Шинданда. В отличие от работавших рядом МиГ-21 и Су-17, штурмовики оказались куда лучше приспособлены к боевой работе в интересах наземных частей. Действуя с малых высот и на небольших скоростях, Су-25 продемонстрировали способность к нанесению точных ударов, поражая объекты, не замечавшиеся летчиками скоростных машин. Выгодной оказалась и исключительная маневренность штурмовика, способного работать в стесненных горных условиях и выполнять боевое маневрирование непосредственно над целью, метко укладывая снаряды и бомбы.
Афганская командировка продолжалась 50 дней. Всего было произведено ровно 100 полетов, из них 44 боевых. Тридцать полетов были зачислены как зачетные в программу государственных испытаний. Полеты выполнялись не только с уже отработанными вариантами вооружения: прежде с предельной бомбовой нагрузкой в 4000 кг не летали, однако в боевой обстановке такая необходимость возникла. Самолет успешным образом подтвердил свои возможности: штурмовик снаряжали восемью 500-кг бомбами, летали также с максимальной загрузкой бомбами-«сотками», используя восемь многозамковых держателей МБД-2-67у на четыре бомбы каждый – наиболее внушительный вариант подвески, при котором Су-25 нес 32 бомбы.
В ходе проведения «Операции «Ромб» самолет проявил себя с самой положительной стороны, причем оценка эта звучала прежде всего со стороны сухопутных войск. Н. Садовников, до прихода в ОКБ имевший опыт службы в строевой части ВВС, рассказывал о своих впечатлениях от работы в Афганистане: «Самолет зарекомендовал себя очень хорошо с учетом горных условий и высокой температуры, аэродинамические характеристики и боевые возможности Су-25 тоже показал высокие. Например, мы заходили в такие ущелья, из которых мог выбраться только Су-25. Обычно с вершины горы осуществлялось пикирование для сброса бомб. А мы даже входили сверху и потом выходили в сторону вершины, причем было такое впечатление, что самолет «вспухает» сам и лезет наверх. Никакой другой самолет такое сделать бы не смог. В основном мы выполняли бомбометание, поскольку в горной местности бомбы показывали себя эффективнее. Ракета могла срикошетировать о склон и не попасть в цель, а бомбы ложились точно. Мы в основном бросали там стокилограммовые бомбы. Военные очень были довольны, особенно точностью бомбометания. После того как мы вернулись, пехота сразу же попросила возобновить полеты».
Су-25 одного из первых выпусков перед отправкой в Афганистан