После нескольких часов обстрела Цхинвала к нему начала выдвигаться грузинская штурмовая группировка. Немногочисленная южноосетинская артиллерия и минометы открыли огонь по местам сосредоточения грузинских войск у села Земо-Никози, но он оказался слабо организован и малоуспешен, им удалось лишь несколько замедлить выдвижение грузинских войск. К 4 часам утра грузинские силы вышли на подступы к городу и вступили в бой с мелкими группами южноосетинского министерства обороны, ОМОНом и ополченцами, пытавшимися задержать продвижение грузинской армии. Грузинские танки поддерживали пехоту, не заходя в город, и вели огонь по выявленным огневым точкам осетин. В боях на южноосетинской стороне участвовали также несколько единиц бронетехники североосетинского миротворческого батальона «Алания». В ходе этих боевых действий одна БМП-2 батальона была уничтожена у села Тбет.
На рассвете перешли в наступление и грузинские войска, сосредоточенные на западной границе республики. Спецназ департамента конституционной безопасности МВД Грузии попытался продвинуться в направлении поселка Квайса, но сразу же у границы наткнулся на укрепленные осетинские позиции, занятые взводом министерства обороны Южной Осетии, потерял несколько человек ранеными и отступил обратно на территорию Грузии. Больше до окончания боевых действий на этом участке попыток наступления грузинская сторона не предпринимала. Велись лишь эпизодические обстрелы осетинской территории и поселка Квайса.
На рассвете 8 августа с авиабазы Алексеевка (недалеко от Тбилиси) в район поселка Каспи были переброшены три боевых вертолета Ми-24 ВВС Грузии, которые должны были осуществлять авиационную поддержку наступления грузинских войск в районе Цхинвала. Тут же у Каспи было приказано развернуть передовую площадку для них с запасами топлива и боеприпасов.
В 6.00 наступление из района Эредви, к востоку от Цхинвала, начала грузинская 3-я пехотная бригада. Три ее легких пехотных батальона начали продвижение по направлению к большому осетинскому селу Дменис и селу Сарабуки, зачищая соседние села и беря под контроль стратегические высоты. При наступлении бригада столкнулась с сопротивлением осетинских сил, численностью до роты, ведущих минометный и гранатометный огонь с укрепленных позиций на Присских высотах, и вступила с ними в бой.
Около 6.00 в наступление на Цхинвал перешли отряды специального назначения МВД Грузии, сосредоточившиеся в Земо-Никози. Выдвижение проходило мимо Верхнего лагеря российских миротворцев. При подходе к российскому лагерю возникла перестрелка между грузинскими силами и российскими миротворцами, затормозившая грузинское наступление. Бронеавтомобили Cobra открыли огонь по российскому лагерю из крупнокалиберных пулеметов, командир российского миротворческого батальона выдвинул к границе лагеря три БМП-1, чтобы воспрепятствовать его захвату. Грузинские войска вызвали на помощь приданные танки отдельного танкового батальона.