Поддержку СБУ была готова оказать и украинская армия. Однако направленные в Киев на помощь МВД подразделения трёх десантных бригад (25-й, 79-й и 95-й) так и не добрались до столицы. Эшелоны были остановлены мятежниками в сотнях километров от Киева. Это стало для Януковича и его окружения последним ударом.
Утром 19 февраля с Западной Украины начинают приходить сообщения о захвате мятежниками оружейных арсеналов в отделениях милиции, частях Внутренних войск и СБУ. Всего было захвачено 1008 пистолетов Макарова, 59 автоматов АКМ, две снайперские винтовки Драгунова (СВД) и дробовики. Ими вооружили две свежие сотни из Львова и Тернополя, которые немедленно прибыли на Майдан.
Тягнибок сообщил Яценюку, что ему позвонили из администрации президента, пригласили на переговоры. А это значит, что дальнейшего штурма не будет, так что сматывать удочки рановато. Тем более, что в связи с объявленным перемирием «Беркут» уже начал отходить с площади.
На встрече с Яценюком президент Янукович заявил, что готов выполнить все требования оппозиции – подписать соглашение о мирном урегулировании политического кризиса, провести досрочные президентские выборы и вернуться к Конституции 2004 года. Эту новость лидер оппозиции мгновенно сообщил в посольство США и своим соратникам.
Вечером того же дня в Киев срочно прибыли главы МИД Польши, Германии и Франции Радослав Сикорский, Франк-Вальтер Штайнмайер и Лоран Фабиус. С утра 20 февраля они закрылись с Януковичем в его кабинете и, угрожая введением санкций, предложили украинскому президенту немедленно создать переходное правительство, приступить к конституционной реформе и провести досрочные парламентские и президентские выборы. Переговоры прошли трудно – торг шёл буквально по каждой позиции будущего соглашения.
Тем временем осмелевшие боевики, получив подкрепление и оружие, утром 20 февраля перешли в контратаку и захватили новые здания взамен утерянных и сгоревших при пожаре. Наплевав на объявленное перемирие, оппозиционеры попытались прорваться к зданию администрации президента.
Наиболее жестокое и кровавое противостояние произошло на улице Институтской, где по отработанному в 1991—1993 годах в Вильнюсе и Москве сценарию, в дело вступили «неизвестные» снайперы. Их огневые точки были оборудованы в зданиях, занятых майдановцами: гостиница «Украина», Октябрьский дворец, Консерватория, банк «Аркада», Дом профсоюзов и Главпочтамт. От снайперского огня гибнут 49 майданных боевиков (почти всех убили выстрелами в спину) и четверо сотрудников милиции.
Вот что рассказал по этому поводу тогдашний глава СБУ Александр Якименко: «Выстрелы пошли со здания филармонии. За это здание отвечал комендант Майдана Парубий… С этого здания работали снайперы и работали люди с автоматического оружия 20 февраля. Они поддержали силовую атаку на сотрудников МВД, которые были уже деморализованы