Действительно, 1 мая приказом министра МВД Украины начальником Мариупольского ГУ назначен полковник милиции Валерий Андрущук, ранее работавший в милиции Мариуполя, затем в ГУМВД Украины в Донецкой области и в ГУМВД Украины в Запорожской области. В этот же день появились сообщения о том, что Андрущук подал в отставку под давлением активистов ДНР, пришедших после первомайского митинга к зданию Мариупольского горуправления милиции и потребовавших Андрущука прикрепить георгиевскую ленточку к одежде, от чего тот отказался. После этого активисты ДНР установили флаги ДНР над зданиями городской милиции, СБУ и прокуратуры.
Вечером 3 мая в центре Мариуполя началась стрельба, перешедшая в ночной вооруженный конфликт. Причины и ход событий неясен. Местные жители утверждали, что в городе началась активная фаза антитеррористической операции. В частности, сообщалось, что неизвестные люди в черной форме и масках без опознавательных знаков штурмуют здание горадминистрации. Были подожжены автомобильные покрышки, затем загорелось здание «Приватбанка», автомобиль, были разбиты стёкла в салоне шуб, разгромлен офис кандидата в президенты Украины Петра Порошенко.
Вместе с тем за ночь в больницы города люди с огнестрельными ранениями не поступали. По информации медиков, пострадало 4 человека (перелом руки у женщины, сердечный приступ у мужчины, ушибы, ссадины).
По официальной версии милиции, в 15:00 3 мая на блокпост военнослужащих Вооружённых сил Украины в поселке Рыбацкое приехали несколько граждан с продуктами питания для военных. В продуктах содержалось снотворное, и после того как пятеро военнослужащих оказались в беспомощном состоянии, их вместе с оружием (автоматы, гранатомет, пулемет) захватили в плен около 20 человек на трех машинах. Пленников и оружие отвезли в горсовет, контролируемый ДНР. Милиция провела переговоры, и заложники были освобождены. Однако оружие активисты отдавать отказались, начались выстрелы, поджоги. В результате ночных событий по подозрению в поджогах были задержаны трое граждан, но оружие так и не было возвращено.
4 мая в Интернете появилось видеообращение повстанцев Мариуполя, заявляющих о том, что они выдвигаются для оказания помощи «сражающемуся Славянску». На видео повстанцы стоят с пистолетами и автоматами Калашникова, флагами ДНР и России, иконами.
По городу стали массово распространять листовки с призывом поддержать государственную независимость ДНР на референдуме 11 мая.
6 мая начали поступать сообщения о перестрелках в районе аэропорта, которые были восприняты как начало штурма города. Очевидцы рассказывали о появлении «людей в черном», которые оказались военизированным формированием Олега Ляшко. Сторонники федерализации начали жечь покрышки возле горсовета на проспектах Ленина и Нахимова.
Вечером возле блокпоста в районе Мангуш произошел бой между повстанцами ДНР и бойцами батальона милиции спецназначения «Азов». В результате боя один повстанец был убит, а министр обороны ДНР Игорь Какидзянов взят в плен. Также сообщалось о перестрелке на блокпосте в районе поселка Агробаза. Утром 7 мая Игорь Какидзянов был допрошен Олегом Ляшко.
В ночь с 6 по 7 мая в центре Мариуполя произошли вооруженные столкновения между местными силовиками и сторонниками ДНР. Тогда же бойцы отряда Ляшко напали на базу повстанцев в окрестностях Мариуполя, где овладели арсеналом оружия.
Утром 7 мая украинские силовики произвели зачистку горсовета Мариуполя от активистов с применением слезоточивого газа. Находившиеся в горсовете активисты были арестованы.
9 мая в центре города происходили эпизодические столкновения между силовиками и повстанцами. В ходе противостояния повстанцы захватили одну неисправную БМП и отбуксировали ее к горсовету. Был тяжело ранен командир части Национальной гвардии Сергей Савинский и убит Сергей Демиденко, заместитель командира 1-го батальона территориальной обороны Днепропетровской области.
В тот же день украинскими военными были обстреляны, убиты и ранены ряд участников мирной демонстрации по случаю Дня Победы и другие мирные жители. Также имел место наезд БМП на демонстрантов. Происходящее было заснято на видео.
Согласно версии газет The Hindu и The Guardian, до 20 человек были убиты, когда Национальная гвардия Украины при поддержке «ультраправых боевиков» (оригинальная терминология) пошла на штурм полицейского участка и открыла огонь по безоружным жителям. В ночь на 10 мая горсовет был подожжен и частично сгорел.
По версии украинских властей, «пророссийские протестующие» и «боевики» заняли городское управление Министерства внутренних дел в Мариуполе утром 9 мая. Часть местных милиционеров помогла протестующим во время захвата и позже столкнулась с внутренними войсками, которые открыли огонь по зданию с помощью тяжелых пулеметов бронетранспортеров.