Около 6.00 в наступление на Цхинвал перешли отряды специального назначения МВД Грузии, сосредоточившиеся в Земо-Никози. Выдвижение проходило мимо Верхнего лагеря российских миротворцев. При подходе к российскому лагерю возникла перестрелка между грузинскими силами и российскими миротворцами, затормозившая грузинское наступление. Бронеавтомобили Cobra открыли огонь по российскому лагерю из крупнокалиберных пулеметов, командир российского миротворческого батальона выдвинул к границе лагеря три БМП-1, чтобы воспрепятствовать его захвату. Грузинские войска вызвали на помощь приданные танки отдельного танкового батальона.
Около 6.30 российский миротворческий контингент понес первые потери. Три грузинских танка Т-72 подошли к южному лагерю российских миротворцев на окраине Цхинвала со стороны Земо-Никози и начали его обстрел. Первым же выстрелом танка был разрушен наблюдательный пункт на крыше казармы, погибли российский миротворец и южноосетинский наблюдатель, находившиеся там. После этого огнем танков были подбиты три БМП-1 миротворческого батальона, выдвинутые вперед к блокпосту на въезде в лагерь. Погибли пять членов их экипажей: рядовые 135-го мотострелкового полка Гиматов, Марченко, Полушкин, Шмыгановский, Яско. Ответным огнем из ручных противотанковых гранатометов один грузинский Т-72 был подбит и застрял в оросительном канале, в 300 метрах от лагеря, остальные отошли на безопасное расстояние, после чего продолжили обстрел. Кроме того, лагерь российских миротворцев стал подвергаться целенаправленному артиллерийскому и минометному обстрелу.
Колонна российской бронетехники в составе двух вышеупомянутых батальонных тактических групп достигла села Джава к 6.30 утра и, не задерживаясь в нем, продолжила движение к Цхинвалу. Ее первоочередной задачей стало блокировать Транскавказскую магистраль перед грузинским анклавом и Гуфтинским мостом и объездную Зарскую дорогу. Это должно было не допустить быстрого прорыва грузинской армии к Джаве и далее к Рокскому тоннелю и обеспечить развертывание в республике российских войск.
Во время марша, между Джавой и Цхинвалом, около 7 часов утра, колонна 693-го мотострелкового полка попала под бомбовый удар четырех грузинских штурмовиков Су-25, осуществлявших налет на стратегически важный Гуфтинский мост. Его разрушение могло затруднить переброску подкреплений армий Южной Осетии и войск Российской Федерации к Цхинвалу. В результате налета мост, несмотря на несколько близких попаданий, не получил повреждений, не понесли потерь и российские войска. Помимо моста, целью налета стал ряд военных объектов – база южноосетинских сил под Джавой и парк техники североосетинского батальона. В результате этого налета было разрушено несколько домов в окрестных селах. Были и жертвы среди мирного населения. От пилотов грузинское командование получило сведения о передвижении по дороге к Цхинвалу значительного количества боевой техники.
Грузинские штурмовики вернулись на базу и начали подготовку к следующему вылету, но он был отменен после того, как в воздухе над Южной Осетией было отмечено появление российских самолетов. Грузинское командование не решилось повторить налет авиации, так как для российских истребителей, начавших патрулирование воздушного пространства республики, беззащитные Су-25 могли бы стать легкой мишенью. Это могло привести к бесполезной потере и без того немногочисленных ударных самолетов Грузии и их пилотов. Су-25 были рассредоточены по аэродрому и замаскированы. Больше они в воздух не поднимались, но в результате не понесли и потерь, в том числе во время бомбардировок аэродромов.
Подойдя к Гуфтинскому мосту, 693-й мотострелковый полк попал под огонь стрелкового оружия, ведшийся со стороны грузинского анклава. Возможно, это была грузинская разведывательно-диверсионная группа, задачей которой было уничтожение моста или его блокирование.
Ответным огнем танков батальонной тактической группы 693-го мотострелкового полка они были подавлены и в дальнейшем не оказывали сопротивления. Во время прохождения батальона через мост у БМП-2 № 005 прямо на мосту вышел из строя двигатель. Для быстрого разблокирования движения боевую машину пехоты пришлось сбросить с него.
В 7.45 грузинским танковым огнем из района Земо-Никози был поврежден медицинский пункт южного лагеря российских миротворцев и уничтожено три единицы техники медицинского пункта. В 8.30 медицинский пункт снова подвергся танковому обстрелу и был окончательно разрушен, вместе с некоторыми другими постройками на территории лагеря.
В 8.00 из района Переви на западной границе Южной Осетии перешли в наступление грузинские сводный горно-стрелковый батальон и подразделения полиции. У пограничного осетинского селения Синагури грузинские войска встретили сопротивление ополченцев. Подавить его удалось лишь к 14 часам дня 8 августа. После этого грузинский отряд продвинулся еще на некоторое расстояние и был остановлен у взорванного моста. На этом направлении в дальнейшем боевых действий не велось.
В десятом часу утра грузинская армия в основном подавила очаги сопротивления южноосетинских сил и североосетинского миротворческого батальона «Алания» на южных и юго-западных подступах к городу и заняла несколько окрестных сел. Так как группировке МВД Грузии не удалось быстро войти в город и занять его, после взятия Хетагурово 41-й и 42-й легкие пехотные батальоны 4-й пехотной бригады были перенацелены с Зарской дороги на Цхинвал для усиления атакующей его группировки. С их подходом началась новая попытка штурма южноосетинской столицы.
К десяти часам утра в южном лагере миротворческих сил в результате обстрела оказался уничтожен почти весь автопарк российского миротворческого батальона и несколько единиц бронетехники, находившейся в нем. От постоянного обстрела личный состав батальона в лагере вынужден был укрываться в подвалах казармы и здании котельной. Это лишило его возможности эффективно противостоять грузинскому наступлению и не допускать грузинские войска в Цхинвал.
Около 11 часов утра подразделения грузинской 4-й пехотной бригады вошли в город с юго-запада, по дороге со стороны села Тбет. Спецподразделения МВД Грузии при поддержке бронетехники отдельного танкового батальона и отдельного батальона легкой пехоты вошли в город с юга, от села Земо-Никози. В этот раз они не встретили существенного сопротивления со стороны полуразрушенной и горящей российской базы миротворческих сил. Тем не менее для ее блокирования было выделено подразделение, отрезавшее базу от Цхинвала. Миротворческий лагерь оказался фактически в окружении.
Грузинские войска и силы МВД продвигались по крупным улицам Цхинвала, выставляя блокпосты на перекрестках и постепенно зачищая территорию. Южноосетинские силы оказывали сопротивление мелкими, численностью до отделения, группами легковооруженных омоновцев, милиционеров и ополченцев, не имевших связи между собой и испытывавших дефицит боеприпасов и противотанковых средств. Узлами сопротивления таких групп стали районы многоквартирных домов на южной и юго-западной окраине города.
К востоку от Цхинвала грузинское наступление тоже развивалось успешно. К 11 часам утра батальоны 3-й пехотной бригады заняли укрепленные осетинские позиции на высотах Кохати, захватив там несколько минометов, и вышли к окраинам села Дменис. Там их продвижение замедлилось, а южноосетинские вооруженные силы огнем с позиций с окрестных высот сковывали перемещения грузинских войск, а вскоре первые удары по грузинским силам нанесла российская авиация.