В 1936 году в СССР было принято решение обновить самолетный парк гражданского воздушного флота (ГВФ) и организовать в Советском Союзе производство по лицензии американского двухмоторного пассажирского самолета DC-3 фирмы Douglas.
Интерес к производству DC-3 проявило и руководство ВВС РККА, которые остро нуждались в современном транспортно-десантном самолете.
Лицензионное серийное производство нового самолета было организовано в 1938 году на авиационном заводе № 84 им. В.П. Чкалова. Все мероприятия по подготовке производства DC-3 проводились в специально созданном на этом заводе КБ-6, первоначально - под руководством главного конструктора В.М. Мясищева, а впоследствии - А.А. Синькова и главного инженера Б.П. Лисунова. С сентября по декабрь 1939 года машина успешно прошла государственные испытания и была рекомендована к выпуску. Новый советский самолет получил обозначение «пассажирский самолет завода № 84 (ПС-84)». Для ВВС Красной армии были разработаны модификации ПС-84 в транспортно-десантном и санитарном варианте (ПС-84К и ПС-84И, соответственно).
ПС-84 представлял двухмоторный поршневой низкоплан с убирающимся шасси с хвостовым колесом и однокилевым оперением. Он имел цельнометаллическую конструкцию с полотняной об¬шивкой рулей и элеронов. Самолет имел два двигателя М-62ИР с винтами изменяемого шага ВИШ-21 (мощностью 1000 л.c). Рейсовая скорость составляла 220 км/ч. Для взлета этого самолета требовалась взлетно-посадочная полоса длиной не более 1300 м. В первом варианте самолета было четыре члена экипажа и 14 пассажирских мест (впоследствии, количество пассажирских мест увеличили - до 21).
К началу Великой Отечественной войны Гражданский воздушный флот СССР имел 72 самолета ПС-84, еще 49 самолетов использовались в ВВС, 5 – в частях ВВС ВМФ, а также несколько единиц – в НКВД. В первые же дни войны большую часть гражданских машин передали в отдельные авиаотряды и группы. На 25 июня 1941 года в их составе было 68 ПС-84 и DC-3, в том числе 51 самолет – в составе Московской авиагруппы особого назначения (МАГОН). К 29 июля в составе 3-х отрядов и 5 авиагрупп находилось уже 96 самолетов ПС-84. Эти машины приняли активное участие практически во всех операциях начального периода войны для самых разнообразных перевозок на фронте и в тылу. Самолеты использовались для доставки к фронту подкреплений и грузов, вывоза раненых и эвакуированных. Доставляли боеприпасы и продовольствие для окруженных частей, сбрасывали в тыл немцев разведывательно-диверсионные группы. Только в октябре 1941 года самолеты ПС-84 из состава МАГОН перебросили в район Орла 5-й воздушно-десантный корпус. На этих самолетах было перевезено 5440 человек и 12,5 тонн различных грузов. Наряду с этим самолеты ПС-84 из состава МАГОН внесли свой вклад и в создание «воздушного моста» в осажденный Ленинград. В среднем за день самолеты ПС-84 доставляли в город порядка 150 тонн различных грузов, иногда – до 200 тонн, а обратно из города они везли детей и женщин, ценных специалистов, минометы и орудия, которые продолжали выпускать ленинградские заводы. Одни только самолеты МАГОН смогли вывезти из блокадного Ленинграда более 29 000 человек. В 1942 году самолет получил новое название «Ли-2» по фамилии главного инженера завода № 84 Б.П. Лисунова, руководившего его внедрением в производство.
Наибольшую боевую нагрузку по обеспечению партизанских соединений нес 101-й авиационный полк дальнего действия, командиром которого с мая 1942 г. по май 1944 г. была прославленная летчица-рекордсмен, Герой Советского Союза, Валентина Степановна Гризодубова.
С лета 1942 года вновь выпускаемые машины оборудовались внешними бомбодержателями и приспособлениями для установки бомбового прицела. А вскоре появилась еще одна модификация Ли-2 ВВ (военный вариант) - ночной бомбардировщик с оборонитель¬ным стрелковым вооружением. Он имел два двигателя АШ-62ИР. Внешне отличался от стандартного транспортно-десантного самолета ЛИ-2 экранированной турелью УТК-1 на фюзеляже (для защиты задней полусферы) с пулеметом ШКАС, вскоре замененным пулеметом УБТ. Два других пулемета ШКАС монтировались в задних окнах грузовой кабины в бортах фюзеляжа. Под центропла¬ном самолета могли подвешиваться авиабомбы общей массой до двух тонн бомб различного калибра и типа (фугасных, зажигательных, термитных и др.): 4 авиабомбы ФАБ-250 (1 тонна) или 2 ФАБ-500 + 2 ФАБ-250 (1,5 тонны) или с перегрузом - четыре ФАБ-500 (2 тонны). Кроме того, под консолями крыла иногда подвешивалось несколько снарядов РС. Экипаж военного варианта Ли-2 составляли два летчика, штурман-радист и стрелок.
Ночные бомбардировщики Ли-2ВВ активно использовались советским командованием на всех фронтах Великой Отечественной войны. Например, только в марте 1945 года летчики 18-й Воздушной армии, созданной в декабре 1944 года, из авиации дальнего действия Ставки ВГК, совершили 5126 боевых вылетов, и из них 1224 – было выполнено самолетами Ли-2ВВ. Эффективно обеспечивали боевые действия и военно-транспортные Ли-2. Так, летчики 2-й авиационной дивизии особого назначения (АДОН) на самолетах Ли-2 с октября 1942 года по октябрь 1944 года принимали участие в перебазировании на фронтах Великой Отечественной войны 237 авиаполков, 89 авиадивизий и 40 авиационных корпусов, 4487 самолетов, объединенных в 485 групп, которые были отправлены ими в действующую армию. За это же время, летчики 2-1 АДОН выбросили в глубокий тыл противника 365 парашютистов и доставили 111 тонн боеприпасов, оружия и снаряжения для разведгрупп и партизанских отрядов.
Всего в 1938 – 1950-м годах в Советском Союзе было произведено 5374 самолета Ли-2 всех модификаций. В военно-транспортной авиации ВВС СССР самолет Ли-2 эксплуатировался вплоть до 1970-х годов, он стал одним из наиболее долговечных самолетов мира.