В ответ был проведен референдум, где более 98 % населения заявило о желании объединиться с Северной Осетией в составе России.
Кремль ввел чрезвычайное положение в населенных осетинами районах Южной Осетии. Решение Гамсахурдиа отменить автономию Южной Осетии воспринималось как политически не оправданное. В декабре 1990 года Грузия начала блокаду Южной Осетии, которая продлилась до конца июля 1992 года.
В ночь с 5 на 6 января 1991 года в Цхинвал были введены подразделения милиции и национальной гвардии Грузии, которые учинили жестокую расправу над населением якобы в поисках оружия. 17 осетин погибли в первый же день, среди них и несколько работников правоохранительных органов. 7 января была проведена сессия представителей депутатов советов всех уровней в здании Цхинвалского горкома партии — здания Верховного Совета и Совмина уже были захвачены полууголовной толпой. На сессии было выражено согласие отменить принятые ранее постановления в случае, если и Грузия отменит свои решения, которые противоречат Конституции СССР и Конституции Грузинской ССР. Соответствующие телеграммы были посланы в Москву на имя Горбачева и Лукьянова (как спикера Верховного Совета СССР), однако ответ от них так и не пришел.
Тем временем в Цхинвале утверждалась атмосфера террора, спасаясь от которого часть жителей — в основном старики, женщины и дети — пряталась на территории военных городков. Другие переходили к сопротивлению, первым шагом к чему было раздобыть хоть какое-нибудь оружие. В этих целях, используя знание города, цхинвалцы, в частности, разоружили роту грузинских курсантов, также введенных в югоосетинскую столицу. Это самовооружение помогло 28 января освободить город.
После этого из Цхинвала был почему-то выведен полк внутренних войск МВД СССР, а Грузии было передано 90 вертолетов из стоявшего в Цхинвале вертолетного полка. Цхинвал днем и ночью обстреливался из Горийского района, продолжались террор на дорогах и самовооружение народа Южной Осетии, предоставленного собственной судьбе.
1 февраля 1991 года Грузия прекратила энергоснабжение Южной Осетии Следствием этого стали многочисленные жертвы среди мирного населения. В доме престарелых замерзло несколько десятков стариков, в родильном доме умирали младенцы.
Грузинские полицейские силы контролировали стратегические высоты вокруг Цхинвала и осуществляли обстрелы города, приводившие к многочисленным разрушениям и жертвам Осетинские отряды, базировавшиеся в блокированном Цхинвале, испытывали острую нехватку оружия и боеприпасов и действовали мелкими диверсионными группами. Гуманитарная ситуация в бывшей автономной области и городе была катастрофической, в госпитале города температура воздуха равнялась 13–14 градусам. Убитых приходилось хоронить в городских дворах. Уже к началу 1991 года Цхинвал покинуло все грузинское население.