9 сентября в Нагорно-Карабахской республике прошли президентские выборы, в ходе которых в должность президента НКР вступил Самвел Шахраманян. Данные выборы не были признаны рядом стран. ЕС не признал выборы в НКР, но призвал к консолидации вокруг фактического руководства.
13 сентября 2023 г. в интервью изданию «Politico» премьер-министр Армении Никол Пашинян подтвердил, что правительство Армении признаёт Нагорный Карабах частью Азербайджана, но сказал, что теперь международному сообществу нужно обеспечить, чтобы в регионе не произошло «этнических чисток».
С 11 по 20 сентября на территории Армении прошли совместные с Соединенными Штатами Америки военные учения миротворцев под названием «Eagle Partner — 2023».
Учебный центр (полигон) Зар модернизирован американцами в 2022 г. Он является основной базой 12‐й миротворческой бригады Минобороны Армении. Эта бригада в 2004–2021 гг. проводила операции под контролем США в Косове, Афганистане и Ираке.
Кроме полигона Зар учения проходили в Араратской долине, близ города Армавира. Официально в учениях принимали участие 175 армянских военнослужащих и 85 солдат 101‐й воздушно-десантной дивизии армии США. По сведениям армянской печати, американцев было куда больше.
В это время Минобороны Азербайджана заявило о «наблюдаемой интенсификации военных провокаций» со стороны Армении. МИД Азербайджана заявил об увеличении военно-строительных работ вдоль неделимитированной государственной границы и в Нагорном Карабахе. Минобороны Армении отвергло данные обвинения.
Премьер-министр Армении Никол Пашинян и президент Франции Эммануэль Макрон обсудили по телефону вопросы, касающиеся обстановки в регионе.
Министерство обороны Армении сообщило о случившемся обстреле армянских позиций Вооруженными силами Азербайджана в ночь с 9 на 10 сентября. Согласно пресс-службе Министерства обороны Азербайджана, один военнослужащий получил ранение в результате взрыва противопехотной мины.
По сообщению азербайджанского новостного агентства «Report.az», в ночь с 18 на 19 сентября 2023 г. в Ходжавенском районе на противотанковой мине подорвался грузовик, в результате чего погибли находившиеся в нём сотрудники госагентства автодорог Азербайджана Самир Садыхов и Фархад Гулиев.
В совместном релизе Службы госбезопасности, МВД и Генпрокуратуры Азербайджана было заявлено, что через полчаса после инцидента рано утром 19 сентября четверо сотрудников МВД Азербайджана, направлявшихся к месту взрыва, также погибли при подрыве на мине в этом же районе.
Этим же утром азербайджанская сторона обвинила армянскую в обстреле своих позиций на агдамском направлении и сообщила о ранении своих солдат. В НКР же эти обвинения отвергли.
Сообщая о начале военной операции и говоря о её причинах, Министерство обороны Азербайджана напомнило о случаях подрывов на минах 19 сентября, в результате которых погибли шесть человек.
19 сентября Азербайджан начал широкомасштабное военное наступление в Нагорном Карабахе. Целью военной операции Министерство обороны Азербайджана назвало «пресечение широкомасштабных провокаций в Карабахском экономическом районе», «разоружение и вывод формирований вооружённых сил Армении» с территорий Азербайджана, «нейтрализацию их военной инфраструктуры», «обеспечение безопасности» вернувшегося в регион азербайджанского мирного населения, гражданских служащих и военнослужащих, а также «восстановление конституционного строя Азербайджанской Республики».
Находящийся в Нагорном Карабахе бывший госминистр НКР Рубен Варданян сообщил о массированном артиллерийском обстреле со стороны ВС Азербайджана.
Азербайджан, с одной стороны, атаковал силы противника при помощи авиации и артиллерии, без потерь для себя выводя из строя их живую силу и технику, с другой — осуществил наступление по суше, создавая угрозу разгрома наземных сил и вынуждая обороняющихся быстро расходовать боекомплект, который нечем было пополнять.
В первые же часы операции Вооружённые силы Азербайджана взяли под контроль воздушное пространство, подавив системы противовоздушной обороны армянских сил.
В Степанакерте, по словам очевидцев, царила паника. Омбудсмен НКР Гегам Степанян сообщил, что с момента начала боевых действий со стороны ВС Азербайджана в непризнанной республике пострадало 11 мирных жителей и 2 погибли, среди них 1 ребёнок.
Развёрнутый в Нагорном Карабахе российский миротворческий контингент от конфликта дистанцировался, занимаясь эвакуацией жителей Карабаха из приграничных сёл. Комментируя требование Армении о вмешательстве российских миротворцев, официальный представитель МИД России Мария Захарова заявила: «А как насчёт признания Ереваном Нагорного Карабаха частью Азербайджана?»