Im September 2014 gab US-Präsident Barack Obama die Gründung eines Bündnisses bekannt mit dem Ziel, den IS „endgültig zu zerstören“. Mehr als 60 Staaten und internationale Organisationen beteiligen sich am Kampf gegen die Terrormiliz sowohl in Syrien als auch im benachbarten Irak. Neben Ländern der Europäischen Union (EU) wie Deutschland, Italien, Frankreich, Großbritannien und den Niederlanden gehören der Koalition auch Australien sowie mehrere arabische Länder an.
Nur wenige Staaten fliegen neben den USA Luftangriffe gegen die Terrormiliz. Im Irak sind daran zum Beispiel Frankreich, Australien und Großbritannien beteiligt. In Syrien sind es neben Frankreich auch arabische Staaten wie Saudi-Arabien, Bahrain, Katar und Jordanien. Die Türkei, Syriens Nachbar im Norden, hatte 2015 nach langem Zögern die Nutzung seiner Luftwaffenbasis Incirlik für Luftschläge – auch der USA – gegen den IS erlaubt.
Die Bundeswehr unterstützt den Kampf gegen den IS unter anderem mit „Tornado“-Aufklärungsjets. Die Maschinen bombardieren die IS-Stellungen aber nicht selbst. Teil des deutschen Beitrags sind auch ein Tankflugzeug und zeitweise eine Fregatte. Diese sicherte zusammen mit Kriegsschiffen aus Frankreich, Belgien und Großbritannien den französischen Flugzeugträger „Charles de Gaulle“ im Persischen Golf. Die „Augsburg“ war seit Dezember 2015 dafür rund vier Monate unterwegs. Vom einzigen Flugzeugträger der französischen Marine starteten Jagdbomber zu ihren Einsätzen.
Im Norden Syriens unterstützen US-Spezialkräfte zudem kurdische Kämpfer. Das US-Militär und seine Verbündeten bilden im Irak außerdem das irakische Militär sowie kurdische Peschmerga-Kämpfer aus. Auch rund 130 Bundeswehrsoldaten schulen im Nordirak Peschmerga-Einheiten. Darüberhinaus beliefert Deutschland die irakischen Kurden mit Waffen.
Moskau ist nicht Teil des von den USA gegründeten Bündnisses. Russische Truppen greifen seit September 2015 unabhängig davon Ziele in Syrien an. Allerdings nicht nur Stellungen des IS. Russische Attacken richten sich auch gegen Rebellen, die mit der Terrormiliz verfeindet sind. So starten die Jets vom russischen Luftwaffenstützpunkt Hamaimim nahe Latakia im Nordwesten Syriens. Zudem wurden Marschflugkörper von Kriegsschiffen im Mittelmeer abgefeuert.