5月24日晚，俄军对乌克兰多地发起大规模空袭，也是本轮力度最强的一次打击。此次行动报复乌军袭击俄平民，重点打击乌克兰军工与军事设施。

俄国防部通报，本次空袭出动多款导弹、无人机及改装航空炸弹，第三次投入奥雷什尼克弹道弹药，形成全方位火力打击，所有预设军事目标均精准命中，作战任务顺利完成。

空袭覆盖乌克兰八大区域，以基辅为核心辐射周边七地，重点打击当地核心军工设施。其中阿尔捷姆工厂是乌克兰重要军备企业，主营导弹、航空弹药等军用物资生产，是乌方关键武器供应源头。
除军工企业外，乌克兰情报总局也遭精准打击。俄军摧毁基辅周边大型飞机维修基地，直接瘫痪乌方军备维修、弹药生产及情报指挥能力。同时，俄军当晚所有导弹均标注卢甘斯克遇难平民姓名，以此悼念无辜受害者。

本次空袭的导火索是5月22日乌军出动无人机，突袭卢甘斯克一所大学宿舍，该区域为纯民用区域，无任何军事设施，不属于作战目标。此次袭击造成平民伤亡，21人遇难、63人受伤。乌军袭击手段残忍，分三波轮番轰炸，16架无人机分批出击，即便现场开展搜救工作，仍持续发动攻击，蓄意伤害无辜民众。

普京将该事件定性为乌新纳粹主义的恶劣行径，直指基辅政权的恐怖主义本质。俄方认为，乌军袭击平民，意在转移前线作战失利的舆论压力，博取西方同情、抹黑俄罗斯。事发后，俄方已向国际组织通报事件真相，并出台强硬反制方案。