Днём 1 июля обе «Ноны» удачно отработали по обнаруженной колонне украинских РСЗО «Град» и «Ураган». Артудар был нанесён и по блокпосту «Комбикормовый», в результате чего было уничтожено три грузовика с боеприпасами и два бензовоза.
Город-герой продолжал держаться, но общее военное положение ДНР в это время значительно ухудшилось. Особенно в районе Мариуполя.
12 мая в кабинете главы МВД Украины Арсена Авакова состоялась его встреча с донецким губернатором Сергеем Тарутой и его первым заместителем Андреем Николаенко. Для собравшихся было ясно, что после событий 9 мая ещё раз штурмовать Мариуполь имеющимися частями армии и Нацгвардии невозможно. Встретив всеобщую ненависть местного населения они не горели желанием идти в бой, поэтому главной ударной силой решили сделать находившийся в мариупольском аэропорту батальон «Азов».
К операции по захвату города «чёрные человечки» готовились долго и тщательно. За месяц подготовки к штурму «Азов» успел изготовить несколько импровизированных бронемашин на базе «КамАЗ» и «Урал», установив в их кузовах зенитную установку ЗУ-23—2 и крупнокалиберные пулемёты. На полигоне в Бердянске был создан макет укреплений ополчения в Мариуполе, на котором шла отработка действий штурмовых групп.
Для пущего пропагандистского эффекта город планировалось взять 23 мая, чтобы включить его в проведение президентских выборов. Однако, после анализа имеющихся сил и средств, командование АТО решило не рисковать. Окончательной датой начала операции было определено 13 июня. Всего в штурме города принимали участие 150 карателей батальона «Азов», две роты батальона «Днепр-1», две роты Национальной гвардии и спецназ МВД. Для оцепления района проведения спецоперации были привлечены около 500 военнослужащих армии и Нацгвардии. Общее руководство операцией осуществлял генерал Нацгвардии Николай Климчук.
Противостоящие им силы местного ополчения были довольно малочисленны, разрозненны и не имели опытного, «обстрелянного» лидера. Комендант города Андрей Борисов (Чечен) вместо организации обороны занимался бандитизмом и рэкетом. Кроме того, в одном из выпусков «Солдатской правды» прямо говорится, что власти ДНР сознательно сдали Мариуполь за 3 млн. долларов, чтобы Ахметов получил назад морской порт, через который на Запад шла продукция его предприятий. Как сказал македонский царь Филипп II: «Осёл, нагруженный золотом, возьмёт любую крепость».
Буквально накануне операции боевиками «Азова» без проблем был захвачен «народный мэр» Мариуполя Александр Фоменко и сопровождавшие его руководитель комитета ДНР Мариуполя Николай Лисогор и активист Сергей Зимницкий.
13 июня начался штурм города, основной целью которого было взятие здания банка «Греческого отделения ПИБ» расположенного на одноимённой улице, в котором располагалась штаб-квартира «сепаров». Как и ожидалось — сильного сопротивления каратели не встретили. Спокойно велась съёмка героического «штурма». Уже к концу дня над всеми административными зданиями Мариуполя были подняты украинские флаги. В ходе перестрелки было ранено 4 карателя, убито трое ополченцев, 17 получили ранения и 38 попали в плен. Была сожжена и единственная в городе БРДМ-2.
«Чечен» благополучно бежал в Донецк, а в СМИ была запущена информация, что он погиб. Вину за сдачу Мариуполя приписали Стрелкову, который сидел в полном окружении в Славянске и ничем помочь делу обороны города не мог в принципе.
На следующий день после падения Мариуполя в засаду бойцам ДНР попала колонна пограничников в составе 4 грузовых машин, автобуса и микроавтобуса, которая направлялась в приграничный пункт пропуска «Новоазовск» для проведения очередной ротации. При следовании колонны по мосту через реку Кальмиус, в районе «пост-моста» (центральные проходные комбината «Азовсталь»), по головной машине колонны было произведено два выстрела из ручного гранатомёта. Завязался бой в ходе которого погибло 5 пограничников, ещё 7 было ранено. Также погиб пастор церкви «Обновление», автомобиль которого оказался на линии огня.
После этого карательные батальоны и пограничники провели боевой марш и полностью очистили побережье Азовского моря от сторонников ДНР вплоть до границы с Россией, заняв город Новоазовск.
Потеря Мариуполя нанесла Новороссии тяжёлый удар — Донбасс лишился морского порта и возможности экспорта своей продукции морским путём. Кроме того, в Мариуполе и прилегающих районах проживало более 500 тысяч жителей и располагалось значительная часть мощных промышленных предприятий, в том числе такие гиганты как «Азовсталь», меткомбинат имени Ильича, «Азовмаш». Благодаря этому Украина вернула себе возможность производства танков и бронетранспортёров и окончания сборки уже начатых машин. Также в Мариуполь немедленно перебралась украинская донецкая областная администрация во главе с губернатором Сергеем Тарутой, областные управления СБУ и МВД.
Донецкое ополчение в этот момент занималось установлением контроля над границей с Россией. Стоит заметить, что украинские пограничники оказывали весьма серьёзное сопротивление, и продемонстрировали боевые качества на порядок лучше, чем у армейцев. И если в Луганске с трудом, но удалось «выдавить» пограничников в аэропорт, то в Донецкой области операция протекала в куда более тяжёлых условиях.
Планирование и руководство операцией против пограничного пункта пропуска «Мариновка» вновь осуществлял командир «Востока» Ходаковский. Легенда — та же самая, что и в донецком аэропорту: пограничники якобы деморализованы и желают сдаться. Операция позиционировалась, как сверхсекретная, но на неё почему-то берут журналиста западной газеты «Sunday Times» Марка Франкетти, который до этого три недели вместе с оператором жил в расположении ополченцев, располагая мобильной связью и выходом в интернет.
Буквально накануне начала операции, украинские подразделения выдвинулись в район Амвросиевки и оборудовали там блокпосты, а мобильная застава Донецкого погранотряда была переброшена в район «Мариновка». В результате, когда 5 июня бойцы батальона «Восток» приступили к операции, вместо деморализованных пограничников их встретила плотная стена огня.
