На этой волне военно-политическим руководством республики был отдан приказ на проведение крупномасштабной наступательной кампании «по освобождению оккупированных армянами районов». Соответствующее оперативное планирование было осуществлено на профессиональном уровне кадровыми генералами и офицерами ГШ под руководством начальника Генштаба генерал-лейтенанта В. Баршадлы [66] (при активном участии высших офицеров из дислоцированных частей бывшей СА). В начале июня значительные силы азербайджанской армии (3-я особая мотострелковая, 4-я танковая бригады, Тертерский, Геранбойский, Ханларский, Мингечаурский, Ленкоранский, Евлахский территориальные батальоны, батальон «Гуртулуш» и части внутренних войск) были переброшены к линии фронта и скрытно сосредоточились в исходных районах.
Армянская же сторона, как упоминалось выше, испытывала некоторую эйфорию от побед — многие добровольцы, посчитав, что война закончена, попросту вернулись в Армению. Кроме того, армянское командование ожидало наступления противника с востока и значительно ослабило северный сектор фронта.
Утром 12 июня азербайджанские части нанесли мощный удар по сходящимся направлениям из районов Ханлар и Нафталан к райцентру Шаумяновск. Одновременные удары были нанесены также южнее Мардакерта [67] , севернее и южнее Аскерана, на Гадрутском направлении. Сохраняя высокие темпы наступления, азербайджанская армия при поддержке танков, тяжелой артиллерии и боевых вертолетов в течение 48 часов ликвидировала Шаумяновский укрепрайон, отбросив армянские подразделения в южном направлении, а также охватила с двух сторон Аскеран.
Успеху наступления во многом способствовало наличие у азербайджанцев достаточного количества боевой техники с подготовленными экипажами. Так как подготовить за короткое время экипажи было просто невозможно, то стоит признать, что единственным возможным источником такого «богатства» в тот момент были части 23-й дивизии.
Самым страшным для армянского командования в этой ситуации был исход беженцев, которые не подчинялись никаким приказам. Остановить их и организовать оборону Степанакерта не было никакой возможности. В этих условиях армянское руководство обратилось к помощи российских военных. Поднятые в воздух боевые вертолеты нанесли ряд ударов, благодаря которым азербайджанское наступление фактически захлебнулось. В итоге сложилась ситуация, при которой российские военные в какой-то момент воевали друг против друга. Попутно отметим, что это практически единственный случай, когда российская сторона настолько открыто вмешалась в ход боевых действий в Карабахе.
Таким образом, к 15 июня в целом азербайджанское наступление было фактически остановлено, хотя в северном секторе фронта азербайджанская армия перенесла боевые действия в глубь территории Агдеринского района Верхнего Карабаха. В период 17 июня —9 июля азербайджанские части, сочетая фронтальное наступление с выходом во фланг и тыл оборонявшейся группировки противника, заняли райцентр Мардакерт (4 июля), крупные населенные пункты Маргушеван, Марага, Атерк, а также установили контроль над северным берегом Сарсангского водохранилища.
Что касается военного аспекта боевых действий того периода, то лучше всего по этому поводу высказался российский военный журналист Павел Фельгенгауэр: «Партизанский период конфликта в Карабахе окончен. Начинается «нормальная» война, в которой роль добровольца, с «Калашниковым» в руках защищающего свою родную деревню от любых врагов, будет становиться все меньше и меньше».
9 июля, в преддверии очередных международных переговоров по урегулированию конфликта, азербайджанская сторона по решению политического руководства остановила наступление и приступила к закреплению на занятых позициях южнее линии Мардакерт — Сарсанг.
Используя оперативную паузу, армянское командование смогло в короткий срок восстановить боеспособность подразделений и восполнить понесенные потери за счет переброски подкреплений через Лачинский коридор. После перегруппировки армянские части начали 15 июля контрнаступление. В результате им удалось вернуть часть ранее утраченной территории и выйти на подступы к Мардакерту. В начале августа азербайджанские войска нанесли встречный контрудар. Сбив противника с занимаемых позиций, они установили полный контроль над зоной Сарсангского водохранилища, разблокировали автомобильную дорогу Мардакерт — Кельбаджар на участке общей протяженностью 121 километр, форсировали реку Тертер и продвинулись в южном направлении.
К 2 сентября азербайджанцы вышли на рубеж населенного пункта Чылдыран, завершив продолжавшуюся 83 суток наступательную операцию, результатом которой стало установление контроля над одной третью территории Карабаха. В начале сентября линия фронта на этом участке стабилизировалась вдоль долины реки Хачен-Чай.
Боевые действия летней кампании на других операционных направлениях носили преимущественно позиционный характер: стороны вели бои за контроль над населенными пунктами в прифронтовой полосе по восточному и юго-восточному периметру Нагорного Карабаха. В приграничной зоне азербайджанские части специального назначения 8 августа выбили подразделения пограничного полка МВД Армении из анклава Башкенд (Арцвашен). Армянская сторона вела интенсивные работы по созданию глубоко-эшелонированной обороны в различных- секторах фронта, в первую очередь в районе Лачинского коридора. Азербайджанские войска за счет огневого воздействия с применением дальнобойной артиллерии и РСЗО стремились сорвать фортификационные работы противника и перемещения его сил через эту зону. С середины августа ВВС Азербайджана приступили к нанесению систематических ударов с воздуха по оборонительным объектам противника в районе Степанакерта и на других участках с использованием фронтовых истребителей МиГ-21, МиГ-25 и учебно-боевых самолетов Л-29 «Дельфин».
В начале сентября, после отставки начальника Генерального штаба генерал-лейтенанта В. Баршадлы, азербайджанское командование отказалось от развития успеха на севере Карабаха, перенеся основные усилия в зону Лачинского коридора. 18 сентября было начато наступление силами до одной бригады на северном фасе коридора. Одновременно части 3-го горнострелкового полка во взаимодействии с парашютным десантом отряда спецназа, выброшенным с самолетов Ан-2, нанесли удар в направлении Шуши через Карабахский хребет (высота до 2500 метров над уровнем моря). Третий удар наносился в направлении райцентра Мартуни в юго-восточном секторе Карабаха. В течение двух суток наступающей стороне удалось добиться значительного вклинения в оборонительные порядки противника. Армянские коммуникации в зоне коридора были практически перерезаны, а Мартуни был временно оставлен армянами. Азербайджанские войска вышли на ближние подступы к городу Лачин. Тем не менее дальнейшие операции были свернуты уже к 21 сентября в результате давления со стороны России, в результате которого министр обороны Азербайджана Р. Газиев [68] принял откровенно невыгодные условия прекращения огня.