После начала штурма аэропорта Луганска, артиллерия украинских карателей открыла ураганный огонь и по ополченцам, и по своим боевикам. Под конец аэропорт обороняли около 300 карателей, среди которых было много грузинских и польских наемников. По данным только одного радиоперехвата в аэропорту они потеряли 483 человека. Ополченцы с боем вошли на территорию аэропорта в полдень 31 августа после мощной артподготовки. Наемники укрылись в атомном бомбоубежище, построенном ещё во времена Советского Союза. После того как над головами карателей появился сапог ополченцев, артиллерия укров открыла огонь по аэропорту. Ими было выпущено 6 баллистических ракет из установок «Точка У», дислоцируемых в районе населенного пункта Счастье. По территории аэропорта постоянно наносились удары РСЗО «Град» украинской армии.
Подразделение ополченцев, занявшее аэропорт, понесло потери, и было вынуждено отойти. Раненные были эвакуированы на бронетехнике. В ночь с 31 августа на 1 сентября наемники предприняли попытку прорыва, но были остановлены огнем крупнокалиберных пулеметов. В их рядах началась паника, о чем свидетельствовали данные радиоперехватов.
Поняв бессмысленность дальнейшего сопротивления, окруженные в аэропорту, каратели запросили помощь международных посредников из Красного Креста. Весь день 1 сентября велись переговоры, поводом для ведения которых было бедственное положение раненых. Ради скорейшего освобождения максимальной территории Новороссии от украинских боевиков, им — польским и грузинским наемникам — под прикрытием Красного Креста дали выйти из бомбоубежища аэропорта и покинуть его территорию.