В ночь на 8 августа 2008г. грузинская армия начала артиллерийский обстрел с применением установок залпового огня «Град» жилых районов столицы Южной Осетии города Цхинвал. В четвертом часу утра город атаковала пехота в сопровождении танков. Ожесточенное сопротивление агрессору оказал российский миротворческий батальон и осетинские ополченцы. В горящем городе начались уличные бои с грузинской пехотой и танками. Часть мирных жителей сумела выйти из под обстрела, более 200 человек вывели российские миротворцы. В 11 часов оборонявшихся поддержала российская авиация нанеся удары по позициям грузинской артиллерии, военным аэродромам и другим военным объектам. Ближе к вечеру в Цхинвал и к позициям миротворцев прорвались части 58 армии СКВО, к концу дня очистив от грузинских войск господствующие высоты и западную окраину Цхинвала. Грузинские войска несколько раз пытались вернуть Цхинвал при поддержке тяжелой артиллерии и танков, но к 10 августа били полностью выбиты с территории Южной Осетии. 12 августа Президент России Д. Медведев объявил о завершении операции по принуждению Грузии к миру.

В результате конфликта грузинская сторона (по данным правительственной комиссии Грузии) потеряла 12 танков, 412 человек убитыми, 1747 ранеными и 24 пропавшими без вести. Вооруженные силы России потеряли 67 человек погибшими, 283 ранеными. Мирное население Южной Осетии лишилось 162 человек погибшими, 255 были ранены, 33 000 человек были вынуждены покинуть горящие и обстреливаемые дома. Кроме этого, 655 зданий в городе и окрестных населенных пунктах было разрушено полностью  и  2 139 частично.

30 сентября 2009 года группа экспертов-международников под руководством швейцарского дипломата Хайди Тальявини опубликовала 1150-страничный доклад, в котором говорится о том,  что в ночь с седьмого на восьмое августа 2008 года тяжёлая грузинская артиллерия первой начала массированную бомбардировку столицы Южной Осетии Цхинвали. Согласно отчёту,  систематические провокации грузинских пограничников, предшествовали началу боевых действий. В документе говорится, что все попытки грузинских властей предоставить юридическое обоснование своему решению начать обстрел Цхинвали не увенчались успехом. Однако в официальной реляции международных экспертов Грузия не выступает в качестве главной виновницы кровопролитных событий 8 августа 2008 года.