Задание на Ки 84 было выдано практически одновременно с началом поступления его предшественника Ки 43 в войска. Hовый истребитель должен был заменить Хаябусу. Требовалось создать многоцелевой самолет с максимальными скоростями полета 640-680 км/ч. Радиус действия задавался в 400 км с 1,5-часовым патрулированием на этой дальности. Чтобы добиться высокой маневренности площадь крыла рекомендовалась в пределах 19-21 кв.м, то есть нагрузка на крыло не должна была превышать 170 кг/кв.м. Двигатель для самолета был выбран 1800-сильный Ha 45, 18-цилиндровая двухрядная звезда воздушного охлаждения. Вооружение планировалось из двух 20 мм пушек Ho 5 и двух 12,7 мм пулеметов тип 1. Предусматривалось использование бронезащиты пилота и протектирование баков. При проектировании истребителя требовалось учесть не только опыт боев в Китае, но и последние сообщения о боевых действиях авиации в небе Европы.
Боевое крещение «Хаяте» состоялось в небе Китая в конце марта 1944 г. К этому времени специальная эскадрилья, оснащенная Ки-84, влилась в 22-й авиационный полк под командованием майора Ивахаси. Эта часть была переброшена в Ханькоу, и ее самолеты Ки-44 и Ки-84 приняли участие в поддержке очередного наступления японских войск. В первом воздушном сражении, разгоревшемся 28 марта, противниками японцев выступили истребители P-40N из 23-й смешанной американо-китайской авиагруппы. В вышеупомянутом бою одну победу одержал майор Ивахаси. Всего 22-й полк воевал в Китае пять недель, и за этот период летчики сумели по достоинству оценить боевые качества Ки-84. В мае личный состав полка вместе с авиатехникой убыл на Филиппины, где ожидалось крупное наступление союзников.
Самолеты Ки-84 впервые массово участвовали в боях в ходе сражения за Филиппины, начавшегося 20 октября 1944 г. Всего в этом регионе союзникам противостояли 11 полков (1,11, 22, 29, 50, 51, 52, 71, 72, 73 и 200-й), вооруженных истребителями «Хаяте». Хотя летчики этих авиачастей отчаянно сопротивлялись в воздухе, они не могли существенно изменить ситуацию в условиях большого численного превосходства противника. К тому же эксплуатация Ки-84 осложнялась многими проблемами. Двигатели самолетов не выдавали необходимой мощности и нередко отказывали из-за падения давления в недоработанной топливной системе. Барахлила и гидравлика, а при посадке иногда ломались стойки шасси, изготовленные из низкосортной стали. Ко всему прочему, «Хаяте» стали использовать и в качестве пикирующих бомбардировщиков, в результате чего они понесли значительные потери от зенитного огня. К моменту сдачи Филиппин полки, оснащенные Ки-84, были изрядно потрепаны и практически утратили боеспособность, потеряв в боях и авариях большинство своих самолетов. Например, в элитарном 200-м полку, сформированном из пилотов-ветеранов разных частей, уже через месяц боевых действий в строю осталось лишь девять исправных истребителей. Тем не менее, отмечая успехи японских летчиков, сражавшихся над Филиппинами на «Хаяте», стоит упомянуть о Сатоси Анабуки (6 побед, всего - 51) и Кацуаки Кира (5 побед, всего - 21).
В последние военные месяцы японцы испытывали сложности с поставками горючего и запасных частей, в результате чего многие «Хаяте» оказались прикованными к земле. Тем не менее остальные истребители этого типа неплохо проявили себя в боях, и некоторые летчики добились на Ки-84 значительных успехов.
Хотя истребители Ки-84 так и не смогли полностью заменить широко распространенные в армейских ВВС «Хаябусы», тем не менее они применялись на многих фронтах, в том числе в Маньчжурии и Китае. Заметную роль они сыграли во время сражения за Окинаву, когда выполняли дневные налеты на американские аэродромы. В воздушных боях «Хаяте» отставал от «Мустангов» и «Тандерболтов» на пикировании и немного уступал им в горизонтальной скорости, но зато превосходил вражеские истребители в маневренности и скороподъемности.
В августе 1945 г. несколько самолетов Ки-84 стали трофеями Красной Армии, однако они не вызвали интереса у советских авиационных специалистов. К тому времени в центре внимания уже была реактивная авиация.
37. Ки-84-Ко из 1-го Чутая 103-го Сентая, пилотированный капитаном Томодзиро Огава, аэродром Итами, Япония, январь 1945 года
Белые иероглифы на хвосте самолета читаются "Муцу" (название префектуры, где родился Огава). Подобные надписи делали для поднятия боевого духа пилотов. Кроме того, подобные надписи служили в качестве амулетов. Многие самолеты 1-го Чутая носили названия птиц. 10 июня 1945 года Огава был представлен к "Букосё". Всего Огава одержал 19 побед, в том числе над пятью "Мустангами" и двумя "Тандерболтами ".
38. Ки-84-Ко из штабного чутая 50-го Сентая, пилотированный майором Коки Кавамото, Пномпень, Индокитай, апрель 1945 года
Коки Кавамото начал летать на этой машине после того, как в апреле 1945 года принял командование 50-м Сентаем. Иероглиф на хвосте самолета читается "Они " ("дьявол "). Голубая молния на фюзеляже означает принадлежность к штабному чутаю (красная молния означала 1-й Чутай, желтая - 2-й, белая - 3-й Чутай).
39. Ки-84-Ко из 3-го Чутая 103-го Сентая, пилотированный лейтенантом Сигеясу Миямото, аэродром Итами, Япония, январь 1945 года
Сигеясу Миямото впервые участвовал в воздушном бою в январе 1945 года. 15 апреля он вел восьмерку истребителей, шедших бомбить аэродромы на севере Окинавы. На обратном пути японцам пришлось вести бой с "Хеллкетами ". Миямото был ранен, его самолет поврежден, поэтому пилоту пришлось совершить вынужденную посадку на острове Токуно. 4 мая его представили к "Букосё" за героизм проявленный при битве за Окинаву.
40. Ки-84-Ко из 1-го Чутая 103-го Сентая, пилотированный капитаном Томодзиро Огава, аэродром Итами, Япония, январь 1945 года
Йодзиро Огава участвовал в битве за Окинаву. Основной задачей пилота было сопровождать камикадзе на задания, а затем подтверждать успешность атаки. Иногда они добивали корабли, пораженные камикадзе. 29 апреля Огаву представили к "Буко-сё ", награду вручал командующий 6-й Воздушной дивизией генерал-лейтенант Мичихиро Сугавара.