4 сентября 2014 в Мариуполе остался только добровольческий батальон «Азов» и подразделение пограничников. Азовцы начали набирать добровольцев из местных жителей, которые были готовы взять в руки оружие для обороны родного города. Особенно активно откликнулись местные футбольные фанаты и патриотическая молодежь, которые пополнили ряды батальона.
4 сентября российские войска выдвинулись с Новоазовске и начали штурм Мариуполя. Он продолжался два дня — 4 и 5 сентября. Все атаки были отбиты, уничтожено 2 танка и 3 грузовика с российской пехотой. Позиции «Азову» мощно обстреливали с градом, минометов и ствольной артиллерии.
Так как позиции проходили под самым город, окраинные районы Мариуполя могли наблюдать за обстрелами вживую. Бои происходили оборонительном рубеже, который построили азовцы с мариупольцами, находившийся за 23 км от Мариуполя. Российское группировка состояла из роты танков, роты БМП, нескольких дивизионов САУ, ГРАД, батарея 120-х минометов. Все, что было азовцы с более или менее тяжелого вооружения — это миномет, зенитка и гранатомет Фагот. Во время целодневного боя русские уничтожили наш БТР.
Победа была одержана благодаря эффекту неожиданности. После массированного артобстрела россияне думали, что никого в живых они на линии обороны не встретят и прогадали. Благодаря толстым металлическим листам стали азовцы не претерпели никаких потерь во время артобстрела, зато подпустили врага как можно ближе и открыли прицельный огонь по врагу, чем нанесли большие потери и спровоцировали панический отступление.
Украинская армия стала возвращаться в город только 5 сентября. Фактически 2 дня судьба полумиллионного города, промышленного центра Донбасса и Приазовья зависела от батальона «Азов» и отряда пограничников.
