俄羅斯空軍對格魯吉亞境內各地的軍事目標實施了攻擊，蘇-24M“擊劍師”前線轟炸機、蘇-25“蛙足”強擊機和圖-22M3“逆火”遠程轟炸機完成了數百架次戰鬥出動。儘管如此，出於政治考慮俄羅斯使用的空軍力量有限，沒有攻擊格魯吉亞的運輸、通訊或工業基礎設施，也沒有攻擊任何政府建築物。另外，從俄羅斯基地到目標之間的距離也是個很複雜的問題。此外，俄羅斯直升機飛越高加索山時頗為困難。從8月10-11日以後俄羅斯才開始廣泛地使用直升機，一度在南奧塞梯臨時修建了起降跑道。俄羅斯空軍總的損失為1架圖-22M3遠程轟炸機，1架蘇-24前線轟炸機，1架蘇-24MR偵察機和4架蘇-25強擊機。此外，俄羅斯軍隊發射了15枚“圓點-U”（SS-21）短程彈道導彈和數枚“伊斯坎德爾”（SS-26 ）新型短程戰區彈道導彈，對格魯吉亞軍事目標進行了打擊。
失去了對南奧塞梯大部分領土控制的格魯吉亞部隊開始在哥裡重新集結。與此同時，格魯吉亞部隊和炮兵繼續從一些制高點炮擊茨欣瓦利，並在一些格魯吉亞飛地進行激烈抵抗。然而，到8月11日結束時，南奧塞梯境內的魯吉亞部隊已經完全被清除。次日清晨，俄羅斯部隊已進入格魯吉亞，建立了一個25公里寬的非軍事緩衝區，以防止格軍繼續炮擊南奧塞梯。格魯吉亞部隊在澤莫-尼科茲村周圍地區進行了頑強抵抗，並一度擊退了俄羅斯的進攻，但很快被擊敗。
格魯吉亞的防禦以及整個軍隊很快開始瓦解。從8月12日早上起，格魯吉亞軍隊開始向哥裡撤退，撤退很快演變成潰逃，從哥裡到第比利斯幾乎所有的道路上都是潰逃士兵。一路上，格魯吉亞部隊特別是炮兵旅遺棄了大量的彈藥和軍事裝備。
8月11日，俄羅斯軍隊從阿布哈茲進入格魯吉亞，期間沒有遇到實質性的抵抗。占領祖格迪迪後，俄羅斯部隊（第7空降師的部隊）幾乎遍布格魯吉亞西部地區，目的是摧毀格魯吉亞在塞納基和波季港軍事基地的重型武器。
8月12日中午，俄羅斯總統德米特裡.梅德韋傑夫決定停止“強制和平”行動的積極階段。當晚，薩卡什維利簽署了一項初步的停火協議，當時法國總統尼科拉斯·薩科奇剛剛離開莫斯科。俄羅斯部隊沿南奧塞梯和阿布哈茲的南部邊界集結，部分控制了非軍事區。同時，繼續在格魯吉亞境內排查，以奪取和摧毀格魯吉亞武器，使“格魯吉亞軍隊非軍事化”。 |
