12 июня армянские части начали наступление на город Мардакерт.
15 июня 1993 г. Гейдар Алиев был избран председателем Верховного Совета Азербайджанской Республики, и согласно решению Национального Собрания с 24 июня приступил к исполнению обязанностей президента республики.
26 июня армянские войска взяли город Агдере. В ночь на 27 июня 1993 г. азербайджанские войска бежали из Мардакерта, а наутро туда вошли армяне.
11 августа армянская армия начала наступление на райцентры Физули и Джебраил. При этом только на физулинском направлении было задействовано не менее одного танкового батальона (до 35 танков Т-72). Через несколько суток военных действий азербайджанские части из-за отсутствия подкреплений и подвоза боеприпасов были истощены. 20 августа после упорных боев армяне заняли оборонявшийся ленкоранским батальоном райцентр Джебраил, ранее трижды переходивший из рук в руки. К 25 августа была оккупирована вся территория района общей площадью 1050 кв. км. 22 августа под давлением сил противника части 160-го азербайджанского полка и физулинской бригады были вынуждены оставить город Физули и одноименный район (площадь 1380 кв. км.).
В конце августа после перегруппировки армянская армия нанесла удар по сходящимся направлениям с территории Армении и Карабаха по Губадлинскому району Азербайджана. 31 августа райцентр Губадлы был взят; северная часть района была занята ко 2 сентября. Тем самым была ликвидирована сохранявшаяся в течение полутора лет угроза блокирования лачинского коридора азербайджанской армией.
В середине октября вооруженные силы Армении начали очередное наступление в районе населенного пункта Горадиз, расположенного на иранской границе. 23 октябре армянские части при поддержке 12 танков начали штурм Горадиза. Заняв этот важный транспортный узел, армяне отрезали Зангиланский район и ранее неоккупированную часть Джебраильского и Губадлинского районов от остальной территории Азербайджана. Оставшиеся в окружении немногочисленные подразделения зангиланского полка не смогли удержать растянутую линию фронта. Нанеся удар со стороны Кафана и Мегри с территории Армении, армянская бронетанковая колонна (до 40 единиц бронетехники) заняла 28 октября железнодорожную станцию Миндживан, а утром 1 ноября – райцентр Зангилан и прилегающие населенные пункты. Личный состав зангиланского полка отошел в Иран, переправившись вместе с боевой техникой и вооружением через реку Аракс.
Последняя фаза карабахской войны оказалась самой кровавой. В бой были брошены десятки тысяч молодых необстрелянных призывников. Численность азербайджанской армии была доведена до 100 тысяч, а армянской – до 35 тысяч человек.
Большинство армянских солдат были выходцами из Армении, чьи попытки отрицать, что она ведет войну с Азербайджаном, уже никого не убеждали. В любом случае карабахский армянин Серж Саркисян в августе 1993 г. стал министром обороны Армении, после чего грань между воюющими силами Армении и Нагорного Карабаха окончательно стерлась. В 1994 г. сотрудники правозащитной организации «Хьюман райтс уотч» опросили военнослужащих на улицах Еревана: 30 % опрошенных служили в регулярной армии Армении и воевали в Карабахе. Азербайджан призвал в свою армию от полутора до двух с половиной тысяч афганских моджахедов. Официальные лица отрицали их присутствие, но длинноволосые бородатые бойцы, некоторые в традиционной афганской одежде, так часто появлялись в Баку, что их участие в боевых действиях было секретом полишинеля.
Ожесточенные бои возобновились в декабре 1993 г. Армяне попытались продвинуться к востоку от Физули, но столкнулись с беспрецедентным сопротивлением и вынуждены были отступить. После этого Азербайджан атаковал на трех фронтах. Наступление на северо-востоке Нагорного Карабаха вынудило армян оставить ряд поселков в Мардакертском районе. На юго-востоке Азербайджан 6 января вернул железнодорожный разъезд Горадиз на Араксе и продвинулся на север в сторону Физули.
Крупнейшее азербайджанское наступление состоялось в новом 1994 году на северо-западе. Эта кампания, ставшая самой кровавой за всю историю карабахской войны, меньше всего освещалась прессой. Наступление развернулось в условиях жестокой зимы на опустошенной территории, которую покинуло все гражданское население. Оно началось, когда крупные войсковые силы переправились через высокие Муровские горы и Омарский перевал и двинулись в Кельбаджарский район. Поначалу азербайджанцы, которым на поле боя противостояли необученные призывники армянской Ванадзорской дивизии, добились быстрого успеха. 24 января они объявили об окружении и почти полном уничтожении армянского батальона численностью 240 человек близ поселка Чарплы.