В 07:30 утра Министерство обороны Азербайджана обвинило Вооружённые силы Армении в том, что они в около 06:00 по местному времени обстреляли из крупнокалиберного оружия, миномётов и артиллерийских установок селения на территории Тертерского, Агдамского, Физулинского и Джебраильского районов, в результате чего пострадали мирные жители. Позднее было заявлено о начале крупномасштабной контрнаступательной операции с применением танков, артиллерии, ракетных систем и авиации.
Ильхам Алиев в ходе заседания Совета безопасности. 27 сентября 2020
Руководство НКР заявило, что азербайджанская армия приступила к нанесению авиационно-ракетных ударов по населённым пунктам НКР, включая Степанакерт, и призвало население укрываться в бомбоубежищах. В Степанакерте была объявлена воздушная тревога.
По заявлению Минобороны Армении, наступление азербайджанских сил началось в 08:10 по местному времени (04:10 по Гринвичу).Президент НКР Араик Арутюнян объявил о введении военного положения в стране и мобилизация лиц старше 18 лет. Позже власти Армении также объявили о введении военного положения и начале всеобщей мобилизации.
Лозунг в поддержку Арцаха в столице Армении
Азербайджанское телевидение продемонстрировало обращение президента Азербайджана Ильхама Алиева к народу Азербайджана. В частности, он заявил: «Сегодня утром вооружённые силы Армении, используя различные виды оружия, в том числе тяжёлую артиллерию, с нескольких направлений подвергли обстрелу наши населённые пункты, а также военные позиции. В результате вражеского обстрела есть потери, раненые среди мирного населения и военнослужащих… Азербайджанская армия в настоящее время подвергает обстрелу, наносит удары по военным позициям врага, и в результате этих ударов большая часть военной техники противника уничтожена. Это — очередное проявление армянского фашизма».
Тем временем президент Турции Тайип Эрдоган подверг резкой критике Минскую группу ОБСЕ за неспособность разрешить ситуацию в Нагорном Карабахе и заявил о поддержке Азербайджана в его конфликте с Арменией: «Армения ещё раз продемонстрировала, что она является самой большой угрозой миру и спокойствию в регионе. Турция сегодня, как и всегда, со всеми своими возможностями находится рядом со своими азербайджанскими братьями». В дальнейшем турецкое руководство неоднократно подтверждало эту позицию. Лидеры России, Германии, США, многих других государств, а также ОБСЕ, НАТО, Красный Крест и другие международные организации призвали стороны к скорейшей деэскалации конфликта.
Ко второй половине дня министерство обороны Азербайджана сообщило о том, что азербайджанская армия заняла семь сёл: Ашагы Абдуррахманлы, Караханбейли, Карвенд, Горадиз, Юхары Абдуррахманлы (Физулинский район), Бёюк Марджанлы и Нузгер (Джебраильский район). Министерство обороны НКР опровергло эти утверждения. Минобороны Азербайджана также сообщило об уничтожении армянских постов в Агдеринском районе и на высотах Муровдагского хребта, а также о занятии ряда господствующих высот. Позднее руководство НКР признало потерю позиций на некоторых направлениях.
В Минобороны Азербайджана было также заявлено, что «в результате военной операции в направлении Геранбойского района была освобождена высота Муров хребта Муровдаг, а также взята под контроль автомобильная дорога военного значения Варденис — Агдере».
В этот же день командование азербайджанской армии заявило об окруженииАгдере (Мардакерт) и предложило гарнизону сдаться.