Подразделения регулярных российских войск — 135-го и 693-го мотострелковых полков, 141-го отдельного танкового батальона, 22-й бригады спецназа общей численностью до 2 тысяч человек — вошли на территорию Южной Осетии до полуночи 7 августа. При этом после окончания войсковых учений 58-й армии техника не ушла из Южной Осетии, а осталась перед въездом в Рокский тоннель (на территории России).
В ночь с 7 на 8 августа 2008 года грузинские вооруженные силы предприняли попытку проведения операции по установлению контроля над территорией Южной Осетии. Замыслом операции, по некоторым данным, предусматривалось после непродолжительной артиллерийской подготовки, силами пехотных соединений при поддержке танков нанести удар в направлении административного центра Южной Осетии Цхинвала, установить контроль над ним, затем, введя в бой вторые эшелоны, развивать наступление в направлении районного центра г. Джава и Рокского перевала и к исходу первых суток операции выйти на линию государственной границы Грузии с Россией. В ходе операции предполагалось также активно использовать авиацию и подразделения специального назначения. Кодовое название операции — «Чистое поле» — раскрывало суть планов Грузии — провести этническую чистку, превратить в «чистое поле» всю Южную Осетию.
Грузинское командование заблаговременно начало создание соответствующей группировки войск в составе трех пехотных бригад (2-й, 3-й и 4-й), отдельного танкового батальона, подразделений артиллерийской бригады, а также подразделений боевого и тылового обеспечения. Общая численность этой группировки составляла примерно 13 тысяч человек. Для управления грузинскими войсками был организован командный пункт, дислоцированный в районе г. Гори. Здесь же были сосредоточены войска второго эшелона, в том числе 2-я пехотная бригада, и тыл группировки. Войска первого эшелона составляли 3-я и 4-я пехотные бригады, а также подразделения отдельного танкового батальона. Общее руководство операцией осуществлялось объединенным штабом вооруженных сил Грузии и лично президентом Грузии Саакашвили.
Грузинским войскам противостояли югоосетинские вооруженные формирования общей численностью порядка 2000 человек (по некоторым данным — до 3000), вооруженные стрелковым оружием и минометами, а также несколькими единицами танков, артиллерийских орудий и систем залпового огня. Кроме того, в зоне конфликта находились Смешанные силы по поддержанию мира.
В 00:30 8 августа командующий миротворческими операциями вооруженных сил Грузии генерал Мамука Курашвили объявил в эфире телеканала «Рустави-2», что в связи с отказом осетинской стороны от диалога для стабилизации обстановки в зоне конфликта грузинская сторона «приняла решение о восстановлении конституционного порядка в зоне конфликта». Мамука Курашвили призвал российских миротворцев, дислоцированных в зоне конфликта, не вмешиваться в ситуацию.
Боевые действия начались поздним вечером 7 августа — через несколько часов после объявленного президентом Саакашвили прекращения огня, которому предшествовал двухсуточный период серьезного обострения обстановки в зоне грузино-югоосетинского конфликта. Характерно, что военнослужащие грузинского контингента миротворцев непосредственно перед началом боевых действий покинули свои позиции.
В первые часы операции грузинским войскам удалось захватить несколько населенных пунктов в Цхинвалском и Знаурском районах и к утру 8 августа выйти к южным окраинам Цхинвала, где завязались бои с югоосетинскими вооруженными формированиями. В результате серьезного сопротивления, оказанного грузинским войскам, выполнить поставленные задачи в установленные сроки они не смогли. С утра 8 августа грузинские войска приступили к обстрелу Цхинвала с господствующих высот ствольной и реактивной артиллерией и из танковых орудий. Находившийся в зоне конфликта российский миротворческий контингент (2-й мотострелковый батальон 135-го мотострелкового полка 19-й мотострелковой дивизии 58-й армии Северокавказского военного округа, не имевший тяжелого вооружения) понес потери от огня грузинских войск. Более десяти российских военнослужащих было убито, несколько десятков — ранено. Подполковнику Константину Тимерману, руководившему обороной российского миротворческого батальона, впоследствии было присвоено звание «Герой Российской Федерации».
К слову, за несколько минут до начала операции грузинских сил командующему смешанными силами по поддержанию мира (ССПМ) генералу Мурату Кулахметову сообщили по телефону из Тбилиси об отмене перемирия. На экстренно созванном брифинге в Цхинвале Кулахметов заявил журналистам, что «грузинская сторона фактически объявила Южной Осетии войну».
В связи с началом боевых действий и потерями среди российского контингента политическое руководство Российской Федерации приняло решение о развертывании Объединенной группировки войск (сил) Вооруженных Сил России и ее вводе в зону конфликта. Уже в первой половине дня 8 августа батальонные тактические группы 429-го, 503-го и 135-го мотострелковых полков 19-й дивизии, преодолев Рокский перевал, вошли на территорию Южной Осетии и практически с ходу вступили в бой с частями грузинских вооруженных сил. Утром 8 августа российская авиация приступила к бомбардировке целей на территории Грузии. Согласно заявлениям российских военных «самолеты накрывали только военные объекты: военная база в Гори, аэродромы Вазиани и Марнеули, где базируются самолеты Су-25 и Л-39, а также РЛС в 40 километрах от Тбилиси».
Для управления созданной Объединенной группировкой войск (сил) в зоне конфликта на базе управления 58-й армии был создан командный пункт в г. Владикавказ.
8 августа командующий грузинскими миротворцами Мамука Курашвили назвал действия Грузии в Южной Осетии «операцией по наведению в Цхинвальском регионе конституционного порядка». Госминистр Грузии по реинтеграции Темур Якобашвили пояснил, что «целью руководства Грузии является не взятие городов. В Тбилиси хотят лишь поставить точку на криминальном режиме, чтобы никто не угрожал нашим городам, гражданам и инфраструктуре». Грузинская сторона заявила, что действия грузинской армии в Южной Осетии были якобы ответом на нарушение режима прекращения огня.
8 августа президент Южной Осетии Эдуард Кокойты сообщил о многочисленных жертвах среди мирных жителей Южной Осетии и обвинил президента Грузии Михаила Саакашвили в геноциде осетинского народа. Кокойты признал случаи мародерства в грузинских селах. Он признал также уничтожение грузинских анклавов, однако позднее заявил, что все беженцы из Южной Осетии грузинской национальности смогут вернуться на территорию Южной Осетии.
Глава МИД России Сергей Лавров заявил, что причинами ввода российских войск в зону конфликта стали агрессия Грузии против неподконтрольных ей территорий Южной Осетии и последствия этой агрессии: гуманитарная катастрофа, исход из региона 30 тысяч беженцев, гибель российских миротворцев и многих жителей Южной Осетии. Действия грузинской армии в отношении мирных жителей Лавров квалифицировал как геноцид. Он отметил, что большинство населения Южной Осетии — граждане России и что «ни одна страна мира не осталась бы безучастной к убийству своих граждан и изгнанию их из своих жилищ». Лавров заявил, что Россия «этот конфликт не готовила» и выступала с предложением принять резолюцию Совбеза ООН, призывающую Грузию и Южную Осетию отказаться от применения силы. По мнению Лаврова, «военный ответ России на нападение Грузии на российских граждан и солдат миротворческого контингента был полностью пропорционален».
9 августа парламент Грузии единогласно утвердил указ президента Михаила Саакашвили об объявлении военного положения и полной мобилизации сроком на 15 дней. В тексте указа введение военного положения было обосновано необходимостью «предотвращения дестабилизации в регионе, вооруженных нападений на мирное население и фактов насилия, с целью защиты прав и свобод человека».
Утром 9 августа Президентом России Д. Медведевым было официально объявлено о начале операции по принуждению грузинских властей к миру.