Ukrainan Eurooppa-myönteinen kehitys tyrehtyi äkillisesti marraskuussa 2013, kun suunniteltu assosiaatiosopimus EU: n kanssa romutettiin vain päiviä ennen sen allekirjoittamista. Sopimus olisi tiivistänyt EU: n ja Ukrainan poliittisia ja taloudellisia siteitä, mutta Janukovytš taipui Moskovan kovaan painostukseen. Kiovassa puhkesi katuprotesteja, ja Lutsenko ja Klitschko nousivat oranssin vallankumouksen jälkeisten suurimpien mielenosoitusten johtohahmoiksi. Poliisi hajotti väkivaltaisesti väkijoukkoja Kiovan Maidan Nezalezhnostissa (”Itsenäisyyden aukio”), ja mielenosoitusten jatkuessa joulukuuhun mielenosoittajat valtasivat Kiovan kaupungintalon ja vaativat Janukovytšia eroamaan. Venäjä puolestaan tarjoutui leikkaamaan maakaasun hintaa ja ostamaan 15 miljardin dollarin edestä Ukrainan velkakirjoja pönkittääkseen maan horjuvaa taloutta.

mielenosoitusten väistyessä mellakoiden tieltä tammikuussa 2014 Janukovytš allekirjoitti joukon protestioikeutta rajoittavia lakeja, ja sadattuhannet lähtivät vastatoimina Kiovan kaduille. Seurasi verisiä yhteenottoja poliisin ja mielenosoittajien välillä, ja kymmeniä loukkaantui kummallakin puolella. Tammikuun 22.päivänä kaksi mielenosoittajaa sai surmansa kahakoissa poliisin kanssa, ja mielenosoitukset levisivät pian Itä-Ukrainaan, joka on perinteisesti tukenut Janukovytšia ja läheisempiä suhteita Venäjään. Mielenosoittajat valtasivat oikeusministeriön Kiovassa, ja parlamentti kumosi hätäisesti protestien vastaiset toimet. Kun keskustelut Janukovytšin ja oppositiojohtajien välillä jatkuivat, Azarov jätti eronpyyntönsä pääministerin paikalta.

helmikuussa satoja mielenosoittajia vapautettiin vankilasta osana armahdussopimusta, joka johti mielenosoittajien evakuointiin hallintorakennuksista. Jännitteiden lauhtuminen jäi kuitenkin lyhytaikaiseksi, sillä opposition parlamentaarikot torjuttiin pyrkimyksissään rajoittaa presidentin valtaoikeuksia, ja taistelu kaduilla sai kuolettavan käänteen. Yli 20 kuoli ja satoja haavoittui, kun hallituksen joukot yrittivät vallata Maidanin takaisin 18.helmikuuta. Aukiolle jääneet 25 000 protestoijaa piirittivät leirinsä kokkoja yrittäessään estää uuden hyökkäyksen. Mielenosoittajat länsiukrainalaisissa Lvivin ja Ivano-Frankivskin kaupungeissa valtasivat hallintorakennuksia, ja EU: n virkamiehet uhkasivat pakotteilla Ukrainaa vastaan, ellei Janukovytšin hallinto ryhdy toimiin väkivaltaisuuksien purkamiseksi. Ehdotettu aselepo ei toteutunut, ja 20.helmikuuta väkivaltaisuudet Kiovassa kiihtyivät dramaattisesti, kun poliisi ja hallituksen turvallisuusjoukot tulittivat mielenosoittajajoukkoja. Kymmeniä kuoli, satoja loukkaantui, ja EU-johtajat lunastivat lupauksensa Ukrainan vastaisten pakotteiden säätämisestä. Keskushallinnon valvonta heikkeni edelleen Länsi-Ukrainassa, kun oppositiojoukot miehittivät poliisiasemia ja valtion virastoja Lutskissa, Užhorodissa ja Ternopilissa.

Ukrainan Neuvostoliiton jälkeisen historian verisin viikko päättyi 21.helmikuuta Janukovytšin ja oppositiojohtajien EU: n välittämään sopimukseen, jossa vaadittiin ennenaikaisia vaaleja ja väliaikaisen yhtenäisyyshallituksen muodostamista. Parlamentti vastasi tähän hyväksymällä ylivoimaisella enemmistöllä vuoden 2004 perustuslain palauttamisen, mikä vähensi presidentin valtaa. Myöhemmissä äänestyksissä parlamentti hyväksyi toimenpiteen, jolla mielenosoittajat armahdettiin täysin, erotti sisäasiainministeri Vitaliy Zakharchenkon tämän osuudesta Maidanin tukahduttamistoimien määräämisessä ja dekriminalisoi osia lakikokoelmasta, jonka nojalla Tymošenkoa oli syytetty. Valtapohjansa murentanut Janukovytš pakeni pääkaupungista ennen virkasyyteäänestystä, joka vei häneltä valtaoikeudet presidenttinä. Samaan aikaan vankilasta vapautunut Tymošenko matkusti Kiovaan, jossa hän piti kiihkeän puheen Maidanille kokoontuneelle väkijoukolle. Isänmaan varapresidentti Oleksandr Turtšynov nimitettiin virkaatekeväksi presidentiksi, mitä Janukovytš piti vallankaappauksena. Helmikuun 24.päivänä väliaikainen hallitus syytti Janukovytšia massamurhasta Maidanin mielenosoittajien kuolemien yhteydessä ja antoi hänestä pidätysmääräyksen.

Maidanin mielenosoituksia edeltänyt Ukrainan talous reagoi epävakaasti siirtyvään valtatilanteeseen hryvnjan vajoaessa historialliseen alamäkeen. Luottoluokittaja Standard & Poor ’ s leikkasi maan velkaluokitusta ja heikensi talousnäkymiään, kun Kansainvälinen valuuttarahasto IMF pyrki palauttamaan tilanteen rauhoittumaan. Ukrainan väliaikainen hallitus asetti Isänmaajohtaja Arseniy Yatsenyukin pääministeriksi, ja ennenaikaiset presidentinvaalit oli määrä järjestää toukokuussa 2014. Janukovytš nousi uudelleen pinnalle 28.helmikuuta Rostov-na-Donussa Venäjällä, ja hän piti uhmakkaan venäjänkielisen puheen, jossa hän väitti olevansa edelleen Ukrainan oikeutettu presidentti.