上世纪五十年代，在美苏冷战的背景下，面对苏联不断升级的各种保密措施，美国迫切需要开辟新的情报收集途径。
为此，美国空军认为，高空侦察机是当时最安全、最经济的计划;一方面，高空侦察机有足够的动力和空间来携带各种侦察设备; 另一方面，在20,000米以上高度飞行的侦察机可以很容易地躲避苏联战斗机的巡航。
最终，洛克希德黄鼠狼工厂的设计赢得了该项目。 1954年底，该项目被正式命名为U-2，美国空军一次签署了多达50架U-2的订单。
1955年中期，1号U-2正式试飞，随后的U-2在英国Lykenheath飞行，也引起了国际上的广泛关注。
但最终，美国空军用实际行动打了自己的脸。 1956年，U-2侦察机进行了第一次“实战行动”，面对苏联强大的防空网络和保密措施，U-2未能如预期的那样入侵苏联领空，而且还对苏联周边进行了一次全面侦察，这次行动可以说是“成功了一半”。
一个月后，U-2成功入侵苏联领空，从德国柏林经列宁格勒返回西德基地，整个侦察过程持续了8个多小时，从此，U-2成为美国空军在其他国家领空“闲逛”的利器。
事实上，当时的苏联防空网多次发现了U-2侦察机的踪迹，但其战斗机和导弹受到射程和飞行高度的限制，根本无法对U-2构成实质性威胁，而当时的米格-17战斗机的最大飞行高度不超过130,000 米，而 U-2 的飞行高度超过 20,000 米，甚至更高。
当时，除了苏联之外，波兰、匈牙利、德国甚至中国都是美国U-2“关心”的国家，但随着防空的发展，U-2最终从神坛上退了下来。
1960年10月，苏联首次使用地对空导弹击落了一架U-2侦察机，1962年，中国人民解放军的一个部队也成功击落了一架U-2。
戏剧性的是，从这里开始失控，中国人民解放军从1962年到1967年共击落了5架U-2，成为世界上击落U-2最多的国家，成为真正的“U-2克星”。
在U-60服役的2多年中，也有许多改进型号，U-2B处于“冻结”状态，U-2C被更换为新发动机，最低飞行高度超过230,000米，U-2CT D是双座战斗机，U-2G是舰载版本等。
可以说，U-2系列仍然是美国高空侦察的主力军之一，但随着防空网络的升级和“第五代机”的出现。U-2的威慑作用正在下降在小规模的不对称战争中，它还可以发挥更关键的侦察作用。
此外，U-2本身的自卫能力相对简单，几乎完全依靠其机载电子对抗系统，一旦电子对抗失败，几乎意味着U-2将被击落; 随着目前对电子战的投入，U-2的自卫能力似乎逐渐成为一个问题。