俄军于12月4日凌晨在奥斯科尔河一线发起大规模军事行动。俄军特种部队在诺沃姆林斯克村北部选择地形相对平缓的河段实施强渡。当日凌晨气温接近零度，能见度不足200米，这些条件为俄军渡河行动提供有利掩护。
俄军工程部队调集多台PMP浮桥设备，在特种部队成功控制对岸据点后，迅速完成浮桥搭建工程。俄军采用分段式推进战术，在确保每个战略支点安全的情况下逐步扩大桥头堡范围。俄军在渡河后两小时内完成重型装备的输送，包括T-90主战坦克、BMP-3步兵战车等多型装甲车辆。
乌军侦察系统未能及时发现俄军渡河准备工作，导致前沿阵地兵力部署出现重大疏漏。当地时间早晨6时，乌军开始调动预备队增援，但受限于复杂地形和道路条件，增援部队抵达前线时俄军已完成初期战术目标。
乌军在河岸防线上的工事建设明显不足，多处反坦克壕沟未完全贯通，掩体工程也未达到战术要求。补给线路规划存在重大缺陷，部分战略物资储备点过于靠近前线，在俄军炮火打击下损失惨重。
乌军前线部队在遭遇俄军突袭后，指挥系统一度陷入混乱。乌军多个防御据点出现物资调运受阻现象，部分装甲分队因燃料补给不足被迫放弃既有阵地。乌军的区域防空系统在俄军电子干扰下效能显著降低，无法为地面部队提供有效掩护。
乌军在短时间内损失多处战术要地，包括三个重要的制高点和两处战略村镇。这些失利直接导致防线出现严重缺口，为俄军后续行动创造有利条件。
战役第三天，驻守西北防线的2500名雇佣军部队突然调转枪口，与俄军建立联系并宣布投诚。这支雇佣部队此前主要由来自东欧国家的军事人员组成，负责库皮扬斯克重要战略要道的防御任务。雇佣军叛变导致400名乌克兰正规军官兵陷入孤立，其中包括一个装甲连和两个机械化步兵排。
这支雇佣部队在投靠俄军后，立即提供乌军部署的详细情报，包括防御工事布局、武器装备存放点位置以及通讯频率等关键信息。仅在情报交接后的24小时内，俄军就精准打击乌军15处军事目标，其中包括3个弹药库和2个指挥所。
在诺沃姆林斯克村战区，乌军调集12辆T-72改进型坦克和8辆BMP-2步兵战车，试图夺回失地。由于缺乏有效的空中支援和火力协同，这次反击在遭遇俄军预设反坦克阵地后迅速瓦解。乌军在这次行动中损失装甲车辆9台，其中包括4辆主战坦克，伤亡人数超过25人。
俄军在M-03公路沿线建立多个火力点，有效阻断乌军南北向战略物资输送通道。补给中断导致前线乌军部队面临严峻考验，多个装甲分队报告弹药储备不足72小时，燃料补给也出现严重短缺。如果补给线无法尽快恢复，至少3000名乌军将面临补给困境。
俄军在扎格里佐沃村方向取得显著进展，装甲部队推进速度达到每日400米。俄军已在新占领区域布设至少20个永久性火力点，并开始构筑第二道防线。如果乌军无法组织有效反击，俄军很可能在一周内推进至库皮扬斯克外围阵地。
联合国安理会已召开紧急会议讨论相关局势，多国表达对战事升级的担忧。包括北约在内的多个国际组织已加强对该地区的战场监控。过去48小时内，有超过15架次侦察机在黑海空域执行侦察任务。
2023年期间曾有多起类似事件发生，其中规模最大的是波兰雇佣兵集团倒戈事件，造成乌军一个战术群的作战能力严重受损。雇佣军在现代战争中的运用存在显著风险，其忠诚度和可靠性正受到越来越多质疑。2024年第一季度有超过4000名外国雇佣兵从乌克兰战场撤离，这一趋势可能对未来战局产生深远影响。
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