5月9日，俄罗斯庆祝二战胜利日，乌克兰军队发动了军事大反攻。俄罗斯第三集团军的俄军第72摩托化步兵旅，承担瓦格纳部队侧翼的保护任务，掩护巴赫穆特北部侧翼的，也是俄军正规部队。在两翼的安全有保障的情况下，一个多月来，瓦格纳部队才能在巴赫穆特市区与乌军血战。

5月9日，乌克兰军队一个欧械装甲突击旅，出动数十辆坦克装甲车，对俄罗斯第三集团军的俄军第72摩托化步兵旅阵地发动突袭。俄军第72摩托化步兵旅一触即溃，丢弃阵地狼狈溃退。瓦格纳部队南部侧翼被乌军撕开一个宽1000米、纵深500米的口子。瓦格纳总裁普里戈津大骂俄军逃兵。

乌军的突然反攻，让巴赫穆特全线告急。乌军进攻部队的人数超过6万人，而且大量装备了美欧的坦克和装甲车。俄军第72摩托化步兵旅不战而逃，除了“该旅大都是没有战斗经验的动员兵”原因之外，该旅缺少反坦克导弹武器和反无人机装备。瓦格纳集群战斗顽强，以500人的伤亡代价，迅速击退了乌军的反攻。

5月12日，乌克兰军队继续对从北部到别尔霍夫卡水库的侧翼发动进攻，并夺回了伊万尼夫斯克镇以南的更多地区。霍罗莫夫-恰索夫亚尔公路完全被乌克兰军队的控制。当天，瓦格纳方面发布的消息称，俄军第200摩托化步兵旅，从赫里霍里夫卡和杜博沃-瓦西里夫卡之间的阵地，后退了数百米。

巴赫穆特南北两翼都遭受大规模进攻，俄动员部队“慌乱溃逃”，让瓦格纳集群两翼暴露，安全失去保证。霍罗莫夫-恰索夫亚尔公路被乌克兰军队控制后，可能为城内的5000多乌克兰防御部队，提供后勤支援，外围的乌克兰部队也可以借此通道实施增援。在得到人员和物资的补充之后，乌克兰守军的信心大增，将继续在巴赫穆特坚守。

瓦格纳部队的弹药供应问题已经得到解决，普里戈津承诺，将在巴赫穆特继续打下去。同时，普里戈津也发出警告“绝不让瓦格纳战友白白牺牲”。对那些正在巴赫穆特城区内浴血奋战的瓦格纳战士来说，逃兵都会被惩罚，甚至被当场击毙。

5月13日，“瓦格纳”总裁普里戈津表示，他下令瓦格纳部队可以向溃逃的俄军士兵开枪。巴赫穆特战役，已经到了关键时刻，瓦格纳突击队再向前推进500米，就可以把乌克兰武装部队彻底挤出巴赫穆特市区。如果瓦格纳部队的进攻失败，那么8个多月用鲜血和牺牲换来的战果，将全部化为乌有。