1936 als Ganzmetallflugzeug gebaut, hat sich di BR-20 sehr bald zu einem der bekanntesten Bomber Italiens entwickelt. 1939 stellte sie mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von über 400 km/h einen neuen Weltrekord in ihrer Klasse auf der Strecke von Rom nach Addis Abeba auf. Seinen ersten Einsatz flog dieses Flugzeug im spanischen Bürgerkrieg zur Unterstützung der Truppen General Francos und zur gleichen Zeit erteilte auch die japanische Regierung einen Auftrag für dieses Modell, das später dann in China zum Einsatz kommen sollte. Die beim Kampfeinsatz in diesen ersten Jahren zu Tage tretenden Mängel wurden bis zu einem gewissen Grad bei der BR-20/M Version ausgebügelt und beim Eintritt Italiens in den Krieg waren zwischen 100 und 150 BR-20 im Truppendienst bei der Regia Aeronautica. Im Oktober 1940 wurde ein Verband von 75 BR-20 nach Brüssel geflogen, von wo aus einigen Nachtangriffe auf England gemacht wurden.; diese Flugzeuge wurden jedoch nach etwa 3 Monaten wieder zurückgenommen, um den italienischen Luftüberfall auf Griechenland zu verstärken. Im Herbst 1942 wurde ein weiterer BR-20 Verband zur Unterstützung der deutschen Luftwaffe an die russische Front abkommandiert, und in diesem Zeitraum wurden Cicognas auch zur Partisanenbekämpfung auf dem Balkan eingesetzt. Die Verluste waren schwer, und zum Zeitpunkt der italienischen Kapitulation 1943 war nur noch eine Handvoll Cicognas übrig geblieben.

In der Folge wurde dieses Flugzeug auch nach Venezuela exportiert, und nach dem Zusammenbruch des faschistischen Regimes übernahm die deutsche Luftwaffe den Großteil dieser Flugzeuge und setzte sie auf den Kriegsschauplätzen im Mittelmeer ein.

Die gesamte Cicogna-Produktion umfasste einschließlich der verbesserten BR-20 bis etwa 600 Maschinen.