Ситуация стала выходить из-под контроля властей. С середины февраля 1988 года на центральной площади Степанакерта практически безостановочно проходил митинг, участники которого требовали передачи НКАО Армении. Акции в поддержку этого требования начались и в Ереване. 20 февраля 1988 года внеочередная сессия народных депутатов НКАО обратилась к Верховным Советам Армянской ССР, Азербайджанской ССР и СССР с просьбой рассмотреть и положительно решить вопрос о передаче НКАО из состава Азербайджана в состав Армении:
«Идя навстречу пожеланиям трудящихся НКАО, просить Верховный Совет Азербайджанской ССР и Верховный Совет Армянской ССР проявить чувство глубокого понимания чаяний армянского населения Нагорного Карабаха и решить вопрос о передаче НКАО из состава Азербайджанской ССР в состав Армянской ССР, одновременно ходатайствовать перед Верховным Советом Союза ССР о положительном решении вопроса передачи НКАО из состава Азербайджанской ССР в состав Армянской ССР».
Но всякое действие рождает противодействие. В Баку и других городах Азербайджана тут же начали проходить массовые акции с требованием пресечь вылазки армянских экстремистов и сохранить Нагорный Карабах в составе республики. Шушинский район Нагорного Карабаха был единственным, в котором преобладало азербайджанское население. Обстановка здесь подогревалась слухами о том, что в Ереване и Степанакерте «зверски убивают азербайджанских женщин и детей». Реальной почвы под этими слухами не было, но их хватило для того, чтобы 22 февраля вооруженная толпа азербайджанцев начала «поход на Степанакерт» для «наведения порядка». У населенного пункта Аскеран обезумевших мстителей встретили милицейские кордоны. Образумить толпу не удалось, прозвучали выстрелы. Погибли два человека, причем, по иронии судьбы, одной из первых жертв конфликта стал азербайджанец, убитый милиционером-азербайджанцем.
Но настоящий взрыв произошел там, где не ждали — в Сумгаите, городе-спутнике столицы Азербайджана Баку. В это время там стали появляться люди, называвшие себя «беженцами из Карабаха» и рассказывавшие об ужасах, творимых армянами. В рассказах «беженцев» на самом деле не было ни слова правды, но обстановку они накалили. Считается, что последней каплей стало сообщение по ТВ о стычке под Аскераном, где погибли два азербайджанца. Митинг в поддержку сохранения Нагорного Карабаха в составе Азербайджана в Сумгаите превратился в акцию, на которой стали звучать лозунги «Смерть армянам!». Местные власти правоохранительные органы пресечь происходящее не смогли.
В городе начались погромы, которые продолжались двое суток. Согласно официальным данным, в Сумгаите погибло 26 армян, сотни пострадали. Остановить безумие удалось лишь после ввода войск. Но и здесь все оказалось не так просто — поначалу военным был дан приказ исключить применение оружия. Лишь после того как счет раненых солдат и офицеров перевалил за сотню, терпение лопнуло. К погибшим армянам добавились шесть застреленных азербайджанцев, после чего беспорядки прекратились. После Сумгаита начался исход азербайджанцев из Армении и армян из Азербайджана. Напуганные люди, бросая все нажитое, бежали от соседей, в одночасье ставших врагами.
В июне 1988 Верховный Совет Армении дал согласие на вхождение НКАО в состав Армянской ССР, а азербайджанский Верховный Совет — о сохранении НКАО в составе Азербайджана с последующей ликвидацией автономии. 12 июля 1988 областной совет Нагорного Карабаха принял решение о выходе из состава Азербайджана. На заседании 18 июля 1988 Президиум Верховного Совета СССР пришёл к выводу о невозможности передачи НКАО Армении. Ни одна из сторон не готова была идти на уступки. К началу 1990 году незаконные вооруженные формирования с обеих сторон развернули настоящие боевые действия, счет убитых и раненых шел уже на десятки и сотни. В Азербайджане к власти откровенно рвался Народный фронт. И все это накладывалось на экономический кризис, недопоставки товаров и нехватку продуктов. Центр России, наконец, увидел оскал пещерного национализма и внутренне был уже готов распроститься с такими «соседями». Стрелять в советских солдат никому не разрешалось. Такое могли делать только враги.