Очередное обострение отношений между Грузией и Южной Осетией произошло в начале 2004 года, после того как новое руководство Грузии объявило о курсе на восстановление территориальной целостности страны. 3 января 2004 года кандидат в президенты Грузии Михаил Саакашвили без согласования с цхинвальскими властями посетил грузинское село Тамарашени в Южной Осетии близ Цхинвала и в своем выступлении перед жителями села заявил, что 2004 год – это последний год, когда Южная Осетия и Абхазия не принимают участия в грузинских выборах.
9 февраля 2004 года в районе села Эредви в 7 километрах от Цхинвала в результате обстрела автомобиля грузинским полицейским постом убит высокопоставленный сотрудник минобороны Южной Осетии Виктор Мамитов.
31 мая 2004 года, в нарушение Дагомысских соглашений, в зону грузино-осетинского конфликта, где имели право находиться только российские, грузинские и юго-осетинские миротворческие силы и сотрудники местных правоохранительных органов, грузинская сторона перебросила подразделения своих внутренних войск, армейского спецназа и тяжелую военную технику.
Со второй половины июля 2004 года происходили регулярные обстрелы города Цхинвал, осетинских и грузинских сел из стрелкового оружия, гаубиц и минометов. На этом фоне президент Грузии Михаил Саакашвили сделал несколько резких заявлений, обвиняя Россию в попустительстве властям Южной Осетии и Абхазии, не желающим урегулировать отношения с Грузией.
Одновременно началась дипломатическая война между Грузией и Россией. Тбилисское руководство во главе с Саакашвили обратилось в международные организации, обвинив Москву в поддержке «сепаратистского» режима, и начало требовать вывода из Южной Осетии российских миротворцев.
До конца августа грузинские силы безуспешно пытались взять стратегические высоты у Цхинвала, но, потеряв около 20 человек, были выведены из зоны конфликта в Гори, а осетинские вооруженные формирования – в Джавский район Южной Осетии.
5 ноября 2004 года в ходе переговоров между премьер-министром Грузии Зурабом Жвания и де-факто президентом Южной Осетии Эдуардом Кокойты было подписано соглашение о демилитаризации зоны конфликта.
26 января 2005 года на заседании ПАСЕ в Страсбурге грузинский президент Михаил Саакашвили обнародовал мирные инициативы в отношении Южной Осетии, предложив региону статус широкой автономии. Президент Южной Осетии Эдуард Кокойты отверг это предложение.
В феврале 2005 года при невыясненных обстоятельствах погиб премьер-министр Грузии Зураб Жвания, курировавший проблемы югоосетинского урегулирования.
Принятые в ноябре 2004 года решения Смешанной контрольной комиссии (СКК), касающиеся ликвидации фортификационных сооружений в зоне конфликта, еще весной 2005 года оставались невыполненными.
12 декабря 2005 года Эдуард Кокойты обратился с официальным заявлением к Президенту РФ Владимиру Путину, президенту Грузии Саакашвили и главам государств ОБСЕ, выступив с новой инициативой по мирному урегулированию грузино-осетинского конфликта. Предусматривалась трехэтапная схема урегулирования, включавшая демилитаризацию зоны конфликта, социально-экономическую реабилитацию региона и политические переговоры. Кроме того, предполагалось создание зоны экономического благоприятствования (офшора), которая как вариант могла бы включать Алагирский район Северной Осетии РФ, Южную Осетию и Горийский район Грузии.
15 февраля 2006 года парламент Грузии принял постановление, в котором обвинил Россию в аннексии грузинской территории, и поручил правительству пересмотреть Дагомысские соглашения 1992 года, предусматривавшие создание Смешанной контрольной комиссии по урегулированию югоосетинского конфликта и ввод российских миротворцев в зону конфликта, передать в международные организации материалы, доказывающие невыполнение российскими миротворческими силами взятых на себя обязательств, и разработать новый мандат для замены российских военных миротворческим контингентом из других стран. За проект постановления проголосовали все 179 депутатов.
17 февраля 2006 года Госдума России приняла ответное постановление, в котором обратилась к Владимиру Путину с просьбой обеспечить национальную безопасность России в связи с обострением ситуации вокруг Южной Осетии. По мнению Госдумы, Грузия намеренно дискредитирует действия российского миротворческого контингента, призывая решить «югоосетинскую проблему военным путем».
17-18 февраля 2006 года в Тбилиси под эгидой Евросоюза прошла Международная конференция по безопасности. Представитель Евросоюза по отношениям со странами ближнего зарубежья Бенита Ферреро-Вальднер по прибытии в Тбилиси заявила:
Наблюдатели расценили проведение этой конференции как некое послание Запада руководству Грузии, означающее, что евроинтеграция Грузии возможна лишь при мирном решении существующих этнических конфликтов.