Dans une allocution télévisée retransmise le 5 septembre 1983 depuis le bureau ovale de la Maison Blanche, le président des États-Unis Ronald Reagan a condamné l'attaque, la qualifiant de « massacre de la Korean Airlines », de « crime contre l'humanité [qui] ne doit jamais être oublié » et d'« acte de barbarie… [d'une] brutalité inhumaine. ». Le jour suivant, l'Union soviétique admit avoir abattu le vol KAL 007, affirmant que les pilotes ne savaient pas qu'il s'agissait d'un avion civil lorsqu'il viola l'espace aérien soviétique.
L'attaque jeta un nouveau froid sur les relations entre les États-Unis et l'Union soviétique. Le 15 septembre, le président Reagan ordonna à la Federal Aviation Administration (FAA) de révoquer la licence de l'Aeroflot Soviet Airlines pour les vols depuis et vers les États-Unis. Par conséquent, les vols Aeroflot vers l'Amérique du Nord n'étaient plus disponibles que vers le Canada ou le Mexique. Le service de l'Aeroflot vers les États-Unis ne fut pas rétabli avant le 29 avril 1986.
L'ambassadeur américain auprès de l'Organisation des Nations unies (ONU), Jeane Kirkpatrick commissionna une présentation audiovisuelle au Conseil de Sécurité utilisant les enregistrements des conversations radio soviétiques et une carte de la route de l'avion pour décrire l'attaque comme sauvage et injustifiée. Alvin A. Snyder, producteur de la vidéo, révéla plus tard qu'on ne lui avait fourni que des portions choisies de l'enregistrement de la conversation entre les militaires soviétiques. Des versions non-éditées de la bande révélèrent plus tard à Snyder que les Soviétiques pensaient sincèrement que l'avion était un Boeing RC-135 américain de reconnaissance et qu'ils avaient envoyé à l'avion des signaux d'avertissement internationalement reconnus (tirs de semonce mais avec des projectiles classiques invisibles la nuit). Snyder écrit : « J'ai dit au monde que les Soviétiques l'avaient abattu de sang-froid, mais c'était faux. ».
Cet incident arriva en pleine crise des euromissiles, au moment précis où les premiers missiles de croisière américains devaient être installés en Grande-Bretagne. La réponse maladroite des Soviétiques, notamment le refus de laisser les Américains d'enquêter sur place ou de leur transmettre les boîtes noires, laissa croire à une mauvaise foi de leur part ; d'autre part, cela prouvait que la direction de l'Union soviétique ne fonctionnait pas convenablement à cause de la maladie de Iouri Andropov qui allait mourir en février 1984. Ce refus et ce flottement furent habilement exploités par le président Reagan pour lui permettre d'accabler l'Union soviétique et de justifier la fermeté occidentale dans les rapports Est-Ouest.
En 1984, le maréchal Nikolaï Ogarkov sera destitué de ses fonctions de Chef d'état-major, parce qu'il symbolisait la confrontation avec les États-Unis.
Suite à cet incident, Ronald Reagan annonça que la technologie GPS serait ouverte pour des usages civils.
La route aérienne R20 (que le vol Korean Air 007 était supposé suivre) fut fermée après l'accident car jugée trop près de l'espace aérien soviétique (28 kilomètres au point le plus proche). Les vols furent redirigés vers la route R80, qui, elle, ne passait pas à moins de 280 kilomètres. La route R20 fut cependant rouverte un mois plus tard.
Des radars militaires furent utilisés pour étendre la zone de surveillance des vols à partir d'Anchorage, et pouvoir ainsi prévenir un avion qui dériverait trop de sa route prévue ou entrerait dans l'espace aérien soviétique.