Các mũi nhọn tiến công của IS nhằm vào các khu dân cư Ash-Shula, Bir-Ghabaghib và thị trấn Sukhnah. Sau các cuộc giao chiến ác liệt, IS đánh chiếm làng Ash-Shula và Bir-Ghabaghib, đẩy lùi quân đội Syria và cắt đứt đường cao tốc.
Trang tin Amaq, Cơ quan thông tin chính thức của IS tuyên bố, khoảng 100 binh sĩ Syria thiệt mạng. Amaq cũng cho rằng đã sát hại 1 người Nga và bắt 2 người khác. Bộ Quốc phòng Nga bác bỏ thông tin này.
IS có thể tập trung được một cụm binh lực lớn cho cuộc tấn công do những căng thẳng về tình hình người Kurd diễn ra ở Iraq, điều này khiến chiến dịch tiêu diệt IS của Iraq gần biên giới Syria bị gián đoạn.
Ngày 25.09.2017, chính quyền vùng tự trị Kurdistan Iraq tổ chức cuộc trưng cầu dân ý đòi độc lập trong khu vực do lực lượng dân quân người Kurd kiểm soát, bao gồm cả những khu vực chưa bao giờ chính thức nằm trong khu vực tự trị Kurdistan. Cuộc trưng cầu dân ý này dẫn tới cuộc khủng hoảng chính trị quy mô lớn, tạo tiền đề cho cuộc chiến tranh mới ở Iraq.
Ngày 29.09.2017, quân đội Syria và lực lượng quân tình nguyện bắt đầu cuộc phản công quy mô lớn giành lại tuyến đường cao tốc. Giao chiến bùng phát dữ dội trong làng Ash-Shula và Bir-Ghabaghib và tiếp tục diễn ra đến thời điểm này.
Trên hướng đông tỉnh Homs, IS tiến hành cuộc tấn công vào các lực lượng vũ trang Syria gần Trạm bơm T3 phía đông Palmyra. Nhờ có sự chuẩn bị tốt, quân đội Syria đẩy lùi cuộc tấn công này.
Lợi dụng tình huống IS dốc toàn lực vào cuộc chiến với quân đội Syria, Lực lượng Dân chủ Syria (SDF) được Mỹ hậu thuẫn phát triển tấn công trên vùng lãnh thổ phía đông sông Euphrates.
Ngày 28.09.2017, tổ chức SDF chính thức tuyên bố chiếm được thị trấn al-Suwar phía tây bắc Deir Ezzor và bắt đầu tiến công đánh chiếm thị trấn Markada miền nam Hasakah.
Ngày 29.09.2017, Thứ trưởng Ngoại giao Nga ông Oleg Syromolotov tuyên bố rằng Nga sẽ không cho phép Mỹ hoặc bất kỳ thế lực nước ngoài nào hạn chế vùng hoạt động của quân đội Syria ở tỉnh Deir Ezzor. Điều đó có nghĩa là các lực lượng vũ trang Syria tiếp tục tiến công trên bờ đông sông Euphrates dưới sự yểm trợ của không quân Nga.
Trong thành phố Deir Ezzor, khoảng 170 công binh Nga cùng hơn 40 phương tiện đặc chủng bắt đầu rà phá bom mìn ở Deir Ezzor.