Chiếc Ki-67 được sử dụng để ném bom bay ngang, và ném ngư lôi như là kiểu Yasakuni Type (nó có thể mang một ngư lôi gắn bên dưới thân). Chiếc Ki-67 được Lục quân và Hải quân Nhật Bản sử dụng để chống lại Đệ Tam Hạm đội Hoa Kỳ trong cuộc tấn công của họ vào Đài Loan và quần đảo Ryukyu, rồi sau đó được sử dụng tại Okinawa, Trung Quốc, và tấn công các sân bay căn cứ của B-29 tại Saipan, Tinian, và Guam nhằm hỗ trợ cho những cuộc tấn công của Giretsu (một đơn vị đặc nhiệm của Lục quân Nhật). Một phiên bản tấn công mặt đất đặc biệt được sử dụng trong các phi vụ Giretsu là một kiểu Ki-67 I với ba khẩu pháo 20 mm điều khiển từ xa bắn hướng xuống dưới 30° để tấn công mặt đất, một khẩu pháo 20 mm ở đuôi, các súng máy 13,2 mm ở trên và bên hông, cùng trữ lượng nhiên liệu nhiều hơn. Ngay cả với nhiên liệu nhiều hơn, các phi vụ Giretsu chỉ là một chiều (cảm tử) do tầm bay quá xa. Trong giai đoạn cuối cùng của Thế Chiến II, các phiên bản tấn công đặc biệt của chiếc Ki-67 (các kiểu I KAI và Sakura-dan) được sử dụng trong các phi vụ Thần phong (Kamikaze). Những chiếc Ki-67 được cải biến thành máy bay tấn công tự sát "To-Go" với hai quả bom 800 kg trong các chiến dịch Okinawa.[1]

Tính đến cuối Thế Chiến II, đã có 767 chiếc Ki-67 được sản xuất. Những nguồn khác cho rằng chỉ có 698 chiếc Ki-67, không tính đến các phiên bản cải biến KAI và Sakura-dan.