O presidente interino da Ucrânia, Olexander Turchynov, anunciou nesta terça-feira o início de uma "operação antiterrorista" contra separatistas pró-russos no leste ucraniano.
A operação começou no "norte da região de Donetsk" e está sendo conduzida "passo a passo, de forma responsável", disse ele disse ao Parlamento.
Horas depois, tiros foram ouvidos em uma base aérea sob o controle de militantes.
Veículos blindados ucranianos foram vistos se concentrando na segunda-feira enquanto militantes separatistas se preparavam para um ataque.
Os presidentes dos Estados Unidos e da Rússia têm discutido a crise por telefone.
Barack Obama pediu a Vladimir Putin que usasse sua influência para fazer com que separatistas em Donetsk e outras partes do leste da Ucrânia se rendessem.
Putin negou que a Rússia estivesse interferindo na crise.
Rebeldes pró-russos ocuparam prédios em cerca de dez cidades nas províncias do leste da Ucrânia, que formam o coração da indústria pesada da Ucrânia.
Relatos apontam que milhares de tropas russas estão estacionadas ao longo da fronteira, alimentando temores de que qualquer operação contra os rebeldes possa desencadear uma invasão.
A Rússia anexou a província ucraniana da Crimeia no mês passado, depois que ela se separou e realizou um controverso referendo sobre autodeterminação.
'Ataques com armas'
Turchynov disse que o objetivo da operação em Donetsk é "proteger os cidadãos ucranianos, parar o terror, parar o crime, parar as tentativas de fragmentar o nosso país".
Manifestantes se reuniram em frente ao Parlamento na capital, Kiev, para exigir uma ação contra os separatistas.
Depois de dias de poucos sinais de que o governo ucraniano exerceria sua autoridade no leste da Ucrânia, a terça-feira teve uma exibição pública de força em um posto de controle ao norte da região de Donetsk, na região de Kharkiv, segundo o correspondente da BBC Daniel Sandford.
O repórter viu sete veículos blindados, vários veículos equipados com armas de grande porte, um helicóptero militar e dezenas de policiais ucranianos.
Houve relatos de ataques com armas durante a noite em postos de controle de rebeldes perto da cidade de Sloviansk, em Donetsk, onde militantes pró-russos invadiram uma delegacia de polícia e um edifício dos serviços de segurança no fim de semana.
Um prédio da polícia em Kramatorsk também foi invadido por militantes, mas autoridades já teriam retomado o controle do edifício.
'Tanques ou conversas'
O chanceler russo, Sergei Lavrov, advertiu que qualquer uso de força por parte do governo ucraniano no leste poderia prejudicar as negociações sobre a crise envolvendo UE, Rússia, EUA e Ucrânia, que deverão ser realizadas em Genebra na quinta-feira.
"Você não pode enviar tanques contra seus próprios cidadãos e ao mesmo tempo realizar negociações", disse ele durante visita à China.
Mas o ministro da Economia da Alemanha, Sigmar Gabriel, disse em Berlim que Moscou tinha que comprometer-se com medidas específicas para aliviar as tensões na região.
"Se a Rússia não está pronta para garantir que a escalada finalmente termine, a Europa e Alemanha estarão prontas para iniciar a terceira fase de sanções", disse ele.
Em comunicado, o Kremlin culpou a instabilidade no sudeste da Ucrânia à "falta de vontade e incapacidade da liderança em Kiev para levar em conta os interesses da Rússia e da população de língua russa".
