Около 14.00 в зоне конфликта началось сосредоточение основной части грузинской 2-й пехотной бригады, прибывшей из Сенаки. Ее подразделения собирались у села Тахтисдзири, окончательно завершив сосредоточение к концу дня. Несколько танков бригады и пехотная рота, прибывшие одними из первых, были срочно направлены в район Эредви для поддержки затормозившегося наступления 3-й пехотной бригады и выдвинутого из резерва 53-го легкого пехотного батальона 5-й пехотной бригады.
В 14.15 грузинское правительство выступило по телевидению с заявлением о «гуманитарном прекращении огня» с 15.00 до 18.00 для обеспечения выхода из Цхинвала гражданского населения. Сдавшимся осетинским ополченцам предложена амнистия. При этом для гражданского населения был предложен только один коридор выхода – в южном направлении, на территорию Грузии. Это предложение осталось практически незамеченным населением города, которое в это время в массе своей укрывалось в подвалах от грузинских артиллерийских обстрелов и не имело возможности отслеживать передачи СМИ.
К 15.00 открыли огонь по грузинским войскам развернувшаяся артиллерия российского 693-го мотострелкового полка и реактивные установки залпового огня БМ-21 «Град» 292-го смешанного артиллерийского полка, что лишь усилило панику в отступавших грузинских войсках. К четырем часам дня Цхинвал оказался практически полностью оставлен ими. Грузинские войска закрепились лишь на южных окраинах города и в пригородном районе Шанхай, по-прежнему блокируя российский миротворческий лагерь. Воспользовавшиеся передышкой южноосетинские ополченцы сумели частично наладить связь и координацию, пополнить боеприпасы и начали зачистку города, ликвидируя очаги сопротивления.
Почти одновременно с сорванным штурмом города прекратилось грузинское наступление и к востоку от него. Попавшие под артиллерийский обстрел российских и осетинских войск и подвергнувшиеся нескольким авианалетам легкие пехотные батальоны 3-й бригады отступили с захваченных позиций обратно к Эредви. Танки 2-й и 3-й пехотных бригад, введенные на подступы к Цхинвалу, опасаясь российской авиации, отступили еще глубже в тыл.
В 16 часов началась переброска из Пскова в Беслан батальонной тактической группы 104-го десантно-штурмового полка самолетами Ил-76 103-го военно-транспортного авиационного полка ВВС России, одновременно продолжался ввод в Южную Осетию сил 19-й мотострелковой дивизии. Продолжалась деятельность российской боевой авиации. Она самолетами Су-24 и Су-25 наносила удары по местам скопления грузинских войск в окрестностях Цхинвала и по дороге Гори–Цхинвал, а также по объектам военной инфраструктуры в глубине Грузии.