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.