18 сентября было начато наступление силами до одной бригады на северном фасе коридора. Одновременно части 3-го горнострелкового полка во взаимодействии с парашютным десантом отряда спецназа, выброшенным с самолетов Ан-2, нанесли удар в направлении Шуши через Карабахский хребет (высота до 2500 метров над уровнем моря). Третий удар наносился в направлении райцентра Мартуни в юго-восточном секторе Карабаха. В течение 2 суток наступающей стороне удалось добиться значительного вклинивания в оборонительные порядки противника. Армянские коммуникации в зоне коридора были практически перерезаны, азербайджанские части вошли в г. Мартуни. Бои развернулись на ближних подступах к г. Лачин.

И снова от окончательного разгрома армянскую сторону спасло вмешательство России. Под давлением Кремля 21 сентября министр обороны Азербайджана Р. Газиев принял откровенно невыгодные условия прекращения огня.

В ходе летней кампании обе стороны понесли существенные потери в живой силе и технике. Только по танкам с учетом безвозвратных и восстанавливаемых потерь они составили для Азербайджана около 70 машин, для Армении — более 30.

В течение осеннего периода боевые действия в Карабахе приняли преимущественно позиционный характер. В силу сложного рельефа местности основные операции сосредоточились вдоль дорог и населенных пунктов. Стороны ограничились огневым поражением позиций противника, широко применялись рейды разведывательно-диверсионных групп, на фронте активно «работали» группы снайперов. С целью выиграть время армянское командование активизировало действия на тактическом уровне, проведя несколько локальных наступательных операций. В результате армянские части заняли несколько населенных пунктов в районе Агдам (сентябрь) и Ходжавенд (октябрь).

16 ноября армянские части перешли в общее наступление в восточном секторе Карабаха, выйдя на ближние подступы к г. Агдам с южного направления. Азербайджанцам противопоставить было фактически нечего, поэтому в бой бросили даже сводный курсантский батальон Бакинского военного училища.

Для того чтобы несколько облегчить обстановку, 23 ноября полк внутренних войск Азербайджана начал наступление в северном секторе и занял важный стратегический пункт Сырхавенд, но был вынужден через сутки отойти из-за отсутствия подкреплений и нескоординированности действий.

Наибольшую активность стороны проявили, как и ожидалось, в зоне лачинского коридора. В течение октября — декабря как азербайджанцы, так и армяне предпринимали неоднократные попытки установить контроль над ключевыми пунктами, расположенными южнее и севернее лачинской дороги. При этом армянским частям, атаковавшим с территории собственно Армении через линию государственной границы, удалось расширить коридор в южном направлении.

В ходе контрнаступления азербайджанская сторона восстановила часть утраченных позиций.

10–12 декабря армянское командование предприняло наступательную операцию в южном секторе армяно-азербайджанской границы, заняв 8 населенных пунктов Зангиланского района. Под прикрытием этой операции в Карабах через зону лачинского коридора были переброшены значительные подкрепления из состава вновь сформированных регулярных воинских частей, предназначенных для запланированного зимнего наступления.

Таким образом, боевое напряжение сместилось в приграничную зону. Азербайджанское командование приступило к организации массированных ракетно-артиллерийских и авиационных ударов по целям в прифронтовой полосе и ближнем тылу противника. Обстрелами и налетами был нанесен существенный ущерб объектам энергоснабжения и промышленным предприятиям в городах Кафан, Горис, Варденис, Красносельск, Иджеван. Части 1-го армейского корпуса вооруженных сил Азербайджана предприняли действия в северо-западном секторе границы на направлениях Иджеван, Красносельск.

Несмотря на исключительно суровые условия зимы 1992–93 гг. — глубокий снежный покров, низкие температуры, короткая продолжительность светового дня, азербайджанское командование под давлением политического руководства во главе с президентом Эльчибеем возобновило активные боевые операции в северном секторе фронта.

15 января 1993 года азербайджанские части перешли в крупномасштабное наступление в районах Чылдыран, Сырхавенд с целью обеспечить создание плацдарма для дальнейшего продвижения на южном направлении к Степанакерту. В наступлении были задействованы части 703-й мотострелковой бригады, морской пехоты, внутренних войск, а также тертерского батальона ополчения. Ожесточенные боевые действия развернулись близ населенного пункта Фаррух и высоты «Глобус».

Из-за нескоординированных действий командиров частей, допущенных просчетов оперативного планирования, промедления с вводом в бой резервов, поставленную задачу выполнить не удалось. Неудачный для азербайджанцев ход операции характеризовался значительным уровнем потерь в живой силе и техники (так, например, карабахской ПВО были сбиты 2 МиГ-21). В сложившихся условиях азербайджанское командование отдало вполне логичный приказ на свертывание наступления и переход к обороне. Это решение явилось одной из основных предпосылок последовавших неудач весенне-летней кампании 1993 года.

На рубеже 1992–93 гг. военно-политическая ситуация вокруг армяно-азербайджанского конфликта претерпела существенное изменение. В его основе содержались общие подвижки в политике России, нарастание силовых тенденций, реанимация традиционного южного вектора российской геополитики.

К тому времени армянским лидерам, опиравшимся на поддержку ряда группировок в руководстве РФ, удалось сформировать у российской стороны однозначное убеждение в том, что Армения является единственным союзником и последним плацдармом России в стратегически важном Кавказском регионе, рассматриваемом Москвой в качестве зоны геополитического соперничества и интенсивного проникновения соседних государств. Тем самым был обеспечен поворот российской политики в пользу Армении.