Попытки отобрать высоту обратно частными операциями успехов не принесли. Артиллерия ВСУ поддерживала занимавший высоту отряд, а повстанцы не могли выделить больших сил для контрудара: как раз в это время назревал кризис вокруг Иловайска. Саур-Могилу обрабатывала артиллерия, но кроме постоянных контузий украинских солдат и офицеров эффекта от ее работы было мало. Положение выглядело не слишком радужным: высота могла в перспективе быть использована «збройными силами» для операций или против Снежного на север, или против позиций ополчения восточнее.

Однако по украинскую сторону баррикады положение также смотрелось не слишком радужно. «В соседних селах — мощные опорники „сепаратистов“», — писала украинская журналистка, — «Оттуда лупят минометы. В Дмитровке и Торезе стоят (и не просто стоят) их „Грады“. „Грады“ постоянно работают и с территории России — это самое страшное, потому что их там очень много и из-за большого расстояния не слышно, как говорит наш командир, „исходящих СМС“ — то есть, не слышишь как стреляет, слышишь только когда прилетает „входящая СМС“, а тогда уже может быть поздно прятаться».

Тем временем командование повстанцев совместно с российскими офицерами готовило действительно масштабную операцию, которая должна была не только покончить с проблемой Саур-Могилы, но потрясти весь фронт.

Первый звонок для украинских защитников высоты прозвенел уже 20 августа. В этот день измочаленные артиллерийским огнем и деморализованные части ВСУ самовольно покинули село Петровское у подножия Саур-Могилы. 23 августа началось контрнаступление сил Новороссии, в котором участвовал и небольшой, но весьма боеспособный российский контингент. Высота оказалась в полосе наступления южной «клешни» этого удара, направленного на охват группировки украинской армии под Иловайском. Русские быстро охватили Саур-Могилу и сделали ее удержание украинскими войсками попросту бессмысленным. Орудийные батареи, чей огонь корректировали с Саур-Могилы, были вынуждены спасаться бегством, в противном случае они были бы захвачены. Для окопавшихся на высоте украинских разведчиков удержание кургана стало делом бесполезным и чреватым быстрой гибелью. Однако отход этой группы уже не мог произойти быстро и без потерь: русские и повстанцы наступали, и спуск с кургана означал риск столкновения с быстро продвигающимися механизированными колоннами. Первая попытка прорыва кончилась для «службовцев» печально: машина украинских спецназовцев была уничтожена, а почти все пассажиры — убиты. Судьба этого автомобиля выглядит довольно странно: на высоту он заехал прямо через Петровское, уже занятое ополченцами. Те не успели отреагировать на такой дерзкий рывок. Удивительно, но обратно машина пошла через то же самое Петровское, где и была ожидаемо расстреляна. Видимо, это была последняя дорога, по которой еще хоть как-то можно было съехать с кургана, однако попытка промчаться наудачу второй раз через одну и ту же деревню выглядит жестом глубокого отчаяния.

Положение на высоте быстро стало критическим. Ополченцы не штурмовали высоту, но били по ней из РСЗО. Во время этих обстрелов окончательно рухнула стела мемориала. Один из украинских спецназовцев писал по поводу осажденного кургана:

Смысл сидения отряда на холме был достаточно туманным. Один из украинских солдат позже говорил в интервью:

24 августа все же начался прорыв. Основной отряд отступающих с Саур-Могилы миновал посты ополченцев, но эти окруженцы вскоре попали из огня да в полымя: они пробились как раз в Иловайский котел. В последующие дни почти все они были убиты или ранены. Полковник Гордийчук, командовавший группой украинских солдат на высоте, получил тяжелейшее ранение, и вместе со своими солдатами попал в плен. Вскоре, впрочем, его обменяли.

Еще одна маленькая группа окруженцев пыталась выйти пешим ходом через поля. Солдаты питались кукурузой и остатками галет. В какой-то момент им удалось обнаружить пустую БМП (как утверждал один из этих солдат — российскую), но при попытке осмотреть машину они были немедленно взяты в плен оказавшимися неподалеку русскими. Так закончилась история обороны Саур-Могилы украинскими войсками.

Тем временем ополченцы вошли на перепаханную почти трехмесячными боями высоту. На кургане, ставшем свидетелем чудовищных человеческих страданий и огромного мужества, впервые за несколько месяцев наступила тишина. Фронт покатился на запад, оставляя глубоко в тылу окопы и сожженные БМП вокруг кургана. Ополченцы и волонтеры перешли к малоприятной, но необходимой работе. Высота оказалась напичкана неразорвавшимися боеприпасами, а на горе и в окрестностях лежало множество непогребенных тел. «Саур-Могила — это каша из боеприпасов, металла и оторванных конечностей», — угрюмо констатировал волонтер, разбиравший эту мешанину. К работе были допущены также украинские добровольцы. Многие убитые были засыпаны землей в воронках и окопах, других вынимали обгоревшими и обезображенными из подбитой техники. Кого-то обнаруживали в наспех вырытых братских могилах. Отдельной проблемой было отсутствие у погибших индивидуальных жетонов. Повстанцы их не носили в силу иррегулярного характера своих отрядов, а отчего «смертными медальонами» не озаботилась украинская сторона, остается догадываться. Вместе с мертвыми ополченцами и украинскими солдатами в воронках начали обнаруживаться погибшие советские солдаты времен Второй мировой. Убитых в 1943 году хоронили рядом с погибшими в 2014. Скорбная работа растянулась на несколько недель.