Боевые действия начались в ночь на 8 августа, когда Грузия подвергла массированному артобстрелу столицу Южной Осетии, после чего предприняла попытку установления контроля над Южной Осетией. Днём 8 августа президент России объявил о начале «операции по принуждению к миру» в зоне конфликта. В регион были введены значительные российские силы. В течение нескольких суток российские войска совместно с юго-осетинскими вооружёнными формированиями вытеснили грузинские войска из Южной Осетии, а также во взаимодействии с абхазскими силами — из Кодорского ущелья в Абхазии, временно заняв ряд прилегающих к конфликтным зонам районов Грузии.

Боевые действия продолжались до 12 августа включительно.

12 августа 2008 года Россия официально объявила об успешном окончании операции по принуждению грузинских властей к миру.

13 августа 2008 года Абхазия официально заявила о завершении операции по вытеснению грузинских войск из Кодорского ущелья

С 14 по 16 августа президентами Абхазии, Южной Осетии, Грузии и России был подписан план мирного урегулирования конфликта. Пятидневная война имела значительные геополитические, экономические и иные последствия.

26 августа Россия официально признала Южную Осетию и Абхазию в качестве независимых государств. 

2 сентября Грузия разорвала дипломатические отношения с Россией.

С 14 августа по 16 августа 2008 года руководителями государств, вовлечённых в военные действия, был подписан план мирного урегулирования грузино-южноосетинского конфликта («План Медведева — Саркози»).

8 августа

В ночь на 8 августа (ок. 00:15 мск) грузинские войска подвергли Цхинвал обстрелу из реактивных установок «Град», а примерно в 03:30 мск начали штурм города с применением танков.

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: «Грузинская сторона фактически объявила Южной Осетии войну».

К утру МВД Грузии передало сообщение: «Под контроль правительственных сил взяты сёла Мугут, Дидмуха и Дмениси, а также окраины города Цхинвали».

Около 10 часов 8 августа госминистр по реинтеграции Грузии Темур Якобашвили призвал Россию вмешаться в грузино-осетинский конфликт в качестве «настоящего миротворца». Якобашвили также заявил, что Грузия контролирует «почти все» населённые пункты Южной Осетии, кроме Цхинвала и Джавы.

Утром 8 августа российская авиация приступила к бомбардировке целей на территории Грузии. Согласно заявлениям российских военных, «самолёты накрывали только военные объекты: военная база в Гори, аэродромы Вазиани и Марнеули, где базируются самолёты Су-25 и Л-39, а также РЛС в 40 километрах от Тбилиси».

Около 17 часов глава МИД Грузии Эка Ткешелашвили призвала зарубежные страны оказать давление на российское руководство, дабы прекратить «прямую военную агрессию» на территории Грузии. Министр иностранных дел России Сергей Лавров напомнил, что ещё утром 8 августа Грузия призывала Россию выступить в роли миротворца. «Мы это и делаем», — сказал Лавров

9 августа

Продолжалась переброска войск с территории России в Южную Осетию и создание ударной группировки.

Утром помощник главкома сухопутных войск РФ И. Конашенков заявил, что части и подразделения 58-й армии, прибыв на окраину Цхинвали, «приступили к подготовке операции по принуждению к миру в зоне ответственности миротворцев».

В район боевых действий была переброшена 76-я Псковская воздушно-десантная дивизия.

Днём произошла неудачная попытка деблокирования российских миротворцев в Цхинвали силами батальонной группы 135 мотострелкового полка. Группа вошла в город и встретилась с грузинскими войсками, начавшими новый штурм Цхинвали. После боя, понеся потери в людях и технике, группа отошла из города. В этом бою были ранены несколько корреспондентов российских СМИ и командующий 58-й армией генерал-лейтенант Хрулёв. Не получив подкрепления, российские военные были вынуждены отступить из Южного лагеря.

В течение дня продолжался обмен артиллерийским огнём и удары российской авиации по территории Грузии.

Российские корабли вошли в территориальные воды Грузии и приступили к боевому патрулированию.

В Абхазии в это время началась высадка морского десанта в районе Очамчира и переброска частей ВДВ на аэродром Сухуми.

10 августа

Российско-грузинский бой в Чёрном море

10 августа 2008 года группировка Черноморского флота РФ, состоящая из 2 больших десантных кораблей (флагман «Цезарь Куников» и «Саратов») и 2 кораблей охранения (МРК «Мираж» и МПК «Суздалец») находилась у берегов Абхазии, в районе, рассматривавшемся грузинским руководством как часть территориальных вод Грузии, но объявленном Россией зоной безопасности. 

В районе патрулирования российскими кораблями были обнаружены 5 идущих на большой скорости не идентифицированных катеров, которые нарушили границу объявленной Россией зоны безопасности и не реагировали на предупреждения, — грузинские катера шли на сближение с кораблями Черноморского флота.

В 18.39 один из российских кораблей произвёл выстрел зенитной ракетой из ЗРК «Оса-М», упавшей между катерами. Грузинские катера продолжали двигаться прежним курсом на сближение и увеличили скорость.

Тогда в 18.41 МРК «Мираж» с дистанции 25 км выпустил по гражданскому гидрографическому сейнеру «Гантиади» («Гантиади» – бывший рыболовный сейнер, переоборудованный в 1992 или 1993 г. Вооружен двумя 23-мм спаренными ЗУ-23-2 и двумя 12,7-мм пулеметами) 2 крылатые ракеты «Малахит». В результате попадания обеих ракет цель — сейнер «Гантиади» — быстро затонул.

Оставшиеся 4 грузинских катера развернулись назад, но в 18.50 один из них снова пошёл на сближение с кораблями ЧФ. МРК «Мираж» с дистанции 15 км выпустил по нему ракету из ЗРК «Оса-М». После попадания ракеты в борт ракетного катера "Тбилиси" (бортовой номер 302), вооруженный двумя ракетами П-15 Москит, потерял скорость и вышел с линии огня и после снятия экипажа другим катером выгорел и затонул. 

Из доклада командира МРК «Мираж» флагману: «Из пяти целей одна уничтожена, одна повреждена, три вышли из боя. Расход ракет: противокорабельных — две, зенитных — одна, потерь среди личного состава нет. Повреждений корабля нет».

11 августа

11 августа российские войска перешли границы Абхазии и Южной Осетии и вошли непосредственно на грузинскую территорию. Вторгшаяся со стороны Абхазии российская армия без боя заняла западногрузинский город Зугдиди. В результате продвижения колонн российской бронетехники грузинские солдаты оставили город Гори.

По утверждению сотрудника МВД Южной Осетии, был сбит грузинский Су-25, атаковавший позиции 58-й армии. Ранее в этот день российский военный представитель заявил, что ВВС России прочно завоевали господство в небе и военные самолёты Грузии не летают. Российские войска заняли грузинское село Хурча в Зугдидском районе. Российские войска подошли к городу Сенаки и отступили после того, как ликвидировали возможность обстрелов с военной базы.

12 августа

12 августа на рабочей встрече в Кремле с министром обороны А. Э. Сердюковым и начальником Генштаба Н. Е. Макаровым Президент России Д. А. Медведев заявил, что «на основе доклада принял решение о завершении операции по принуждению Грузии к миру» «Безопасность наших миротворческих сил и гражданского населения восстановлена. Агрессор наказан и понёс значительные потери. Его вооружённые силы дезорганизованы. При возникновении очагов сопротивления и иных агрессивных наступлений принимать решения об уничтожении».

После этого во время визита в Москву председателя ЕС президента Франции Н. Саркози в ходе встречи с президентом России Дмитрием Медведевым и премьер-министром Владимиром Путиным были согласованы шесть принципов мирного урегулирования (План Медведева — Саркози):

  1. Отказ от использования силы.

  2. Окончательное прекращение всех военных действий.

  3. Свободный доступ к гуманитарной помощи.

  4. Возвращение Вооружённых сил Грузии в места их постоянной дислокации.

  5. Вывод Вооружённых сил РФ на линию, предшествующую началу боевых действий.

  6. Начало международного обсуждения будущего статуса Южной Осетии и Абхазии и путей обеспечения их прочной безопасности.

После этого президент Н. Саркози посетил Тбилиси, где провёл встречу с президентом Грузии М. Саакашвили.

13 августа

Грузия приняла план урегулирования конфликта, но с оговорками. Так, по просьбе грузинского президента был убран пункт о начале обсуждения будущего статуса Южной Осетии и Абхазии. Президент Франции Н. Саркози подтвердил заявление М. Саакашвили, добавив, что пункт о начале обсуждения будущего статуса двух непризнанных республик убран с согласия президента РФ Д. А. Медведева. Этот пункт был переформулирован, так как допускал двусмысленную трактовку. После внесения изменений Саакашвили объявил, что подписывается под планом урегулирования и принимает условия прекращения огня в зоне грузино-осетинского конфликта.

По мнению Н. Саркози, «текст из шести пунктов не может ответить на все вопросы. Он не решает окончательно проблему»

16 августа

Президент России Д. А. Медведев поставил подпись под планом мирного урегулирования грузино-осетинского конфликта. До этого документ подписали руководители непризнанных государств Южная Осетия и Абхазия, а также президент Грузии М. Саакашвили. Подписание этого документа сторонами конфликта окончательно обозначило завершение военных действий.