В 5 часов утра 2 мая внутренние войска и национальная гвардия при поддержке бронетехники и вертолётов вооружённых сил Украины атаковали блокпосты на подступах к Славянску, начался новый штурм. Почти сразу военными был занят блокпост в пгт. Былбасовка, а позднее — телецентр Славянска на горе Карачун. От некоторых повстанцев поступала информация о том, что при захвате возвышенности ВСУ использовали вертолёты с символикой Международного Комитета Красного Креста. Эта фаза силовой операции афишировалась днём ранее, командование ею было передано от МВД главе СБУ Валентину Наливайченко. В частности, СМИ сообщили о перестрелках на блокпостах и в районе железнодорожного вокзала. Представитель СБУ заявил, что в районе комбикормового завода был обстрелян вертолёт МЧС, с бригадой медиков, один из которых был ранен. Украинским военным удалось установить контроль над Телебашней на горе Карачун и отключить телевидение в городе, они окружили город и отбили 10 блокпостов, оттеснив сторонников Пономарёва к центру, где те начали возводить баррикады. В конце дня повстанцы заявили, что им в очередной раз удалось отстоять город. Украинские СМИ со ссылкой на Минобороны сообщили о потере двух вертолётов огневой поддержки Ми-24 (они были сбиты из ПЗРК) и повреждении десантного вертолёта Ми-8. Из двух экипажей вертолётов Ми-24 (шесть человек) погибло пятеро. МВД Украины огласила требования к жителям Славянска, заключающиеся в сдаче оружия, освобождении всех заложников (сотрудников миссии ОБСЕ, журналистов, бывшего городского главы Славянска Нелли Штепы и других людей) и захваченных административных зданий, прекращении беспорядков и погромов. Власти сообщили о готовности амнистировать участников противостояния и захвата зданий, не совершивших тяжких преступлений.