وبقيت نتائج الاستطلاع على الرفوف بعد الانتخابات الرئاسية التي جرت يوم 25 فبراير/شباط 2010، وفاز بها فيكتور يانوكوفيتش المقرب من روسيا، وفي عهده أبرمت روسيا وأوكرانيا صفقة تسعير الغاز مقابل تمديد عقد إيجار البحرية الروسية في ميناء أوكراني على البحر الأسود.
وفي 13 نوفمبر/تشرين الثاني من العام ذاته أعلن يانوكوفيتش وقف محادثات التجارة والتعاون مع الاتحاد الأوروبي، واختار إحياء العلاقات الاقتصادية مع موسكو، مما أدى إلى اندلاع احتجاجات حركة "يورومايدن" الرافضة لهذا القرار، والتي انطلقت شرارتها في العاصمة الأوكرانية كييف.
تواصلت الاحتجاجات في جميع أنحاء أوكرانيا، وبالتوازي مع ذلك صوّت البرلمان الأوكراني على عزل الرئيس يانوكوفيتش، في وقت أصدرت فيه الحكومة المؤقتة مذكرة توقيف بحق الرئيس المخلوع، لكن يانوكوفيتش هرب إلى روسيا في فبراير/شباط 2014، واصفًا إقالته بـ"الانقلاب".
وجاء الردّ الروسي بالاستيلاء على شبه جزيرة القرم الأوكرانية في مارس/آذار 2014، والسيطرة كذلك على المباني الحكومية والبرلمان الإقليمي، الذي أجرى استفتاء على وضع شبه جزيرة القرم بعد أسبوعين فقط من بدء الاحتلال العسكري الروسي، وصوّت فيه أكثر من 95% لصالح الانضمام إلى الاتحاد الروسي، وتلا ذلك توقيع موسكو معاهدة مع زعماء القرم لضم شبه الجزيرة رسميًا.
في أبريل/نيسان 2014 سيطر انفصاليون موالون لروسيا على منطقة دونباس شرقي أوكرانيا. ووسط هذه الأجواء المتوترة بين الدولتين أجريت في مايو/أيار 2014 انتخابات رئاسية فاز فيها رجل الأعمال الأوكراني بترو بوروشينكو المقرب من الغرب، والذي قال إنه سيسعى إلى توثيق العلاقات مع الاتحاد الأوروبي واستعادة السلام في المناطق الشرقية المضطربة من أوكرانيا.
في 17 يوليو/تموز 2014 أسقطت طائرة ركاب في الرحلة رقم "إم إتش 17" (MH17)، وهي في طريقها من أمستردام إلى كوالالمبور، مما أدى إلى مقتل الركاب جميعهم، وعددهم 298 شخصًا.
وقال المحققون إن السلاح المستخدم في إسقاطها سلاح روسي، وهو ما نفته موسكو وقالت إنه لا علاقة لها بالحادث، على الرغم من إجماع المحققين على أن الصاروخ أُطلق من منطقة خاضعة للمتمردين الموالين لموسكو في شرقي أوكرانيا.
مع تصاعد التوتر بين الجارتين، بدأ الغرب بالتحرك لمساندة أوكرانيا، فأعلن رئيس الوزراء الكندي ستيفن هاربر في أكتوبر/تشرين الأول 2014 عن عقوبات ضد الشركات الروسية والأوكرانية والأفراد المتورطين في ضم شبه جزيرة القرم والحركة الانفصالية المسلحة في دونباس، ثم وُقِّعت اتفاقية التجارة الحرة بين كندا وأوكرانيا في يوليو/تموز 2016 ودخلت حيز التنفيذ في أغسطس/آب 2017.
وُقعت اتفاقية شراكة بين أوكرانيا والاتحاد الأوروبي في سبتمبر/أيلول 2017، وفتحت أسواق للتجارة الحرة وتبادل السلع والخدمات والسفر، مع إعفاء الأوكرانيين من تأشيرة الدخول إلى دول الاتحاد.
وطال التباعد الأوكراني الروسي الشأن الديني أيضا، ففي يناير/كانون الثاني 2019 أقامت الكنيسة الأوكرانية الجديدة المستقلة عن الوصاية الدينية الروسية، التي وقع الاعتراف بإنشائها رسميا، احتفالها الديني الأول في كييف بحضور الرئيس الأوكراني بترو بوروشنكو، مما أثار حفيظة موسكو.