Det var tidlig søndag morgen at det ble meldt om bombing i området, som det har vært strid om siden 1988.
I Nagoro-Karabakh skal 16 soldater være drept i kamper i enklaven. I tillegg er 100 såret, opplyser separatitstenes forsvarsdepartement.
De armenske separatistene, som kontrollerer området Nagorno-Karabakh, sier at aserbajdsjanske styrker har bombet den største byen, Stepanakert, og to andre nærliggende byer.
Den armenske byen Vardenis skal også ha blitt angrepet. I tillegg skal det ha vært angrep på den demilitariserte sonen, som er opprettet rundt enklaven.
Separatistenes forsvarsansvarlige opplyser at de har skutt ned eller ødelagt fire kamphelikoptre og femten droner og truffet ti stridsvogner under sine gjengjeldelsesangrep, skriver nyhetsbyrået Reuters.
Kort tid etter trefningene ble det erklært full militær mobilisering og unntakstilstand, først i enklaven Nagorno-Karabakh, deretter i hele Armenia.
– Gjør dere klare til å ofre dere for hjemlandet, skriver den armenske statsministeren Nikol Pasjinian i sosiale medier.
Han hevder aserbajdsjanske styrker gikk til angrep på et sivilt område inne i Nagorno-Karabakh.
– Aserbajdsjan har nok en gang erklært krig mot det armenske folk. Vi er på kanten av full krig i Sør-Kaukasus, med de uforutsigbare konsekvensene det kan ha, sier Pasjinian i en uttalelse sendt på armensk TV.
Aserbajdsjan avviser
Regjeringen i Aserbajdsjan på sin side hevder at det var armenske separatister som angrep først. Og at de aserbajdsjanske forsvarsstyrkene svarte på det.
Landets forsvarsdepartement nekter for at kamphelikoptre og stridsvogner er truffet.
I en tale til folket bekrefter president Ilham Alijev at liv har gått tapt, både i de væpnede styrkene og blant sivilbefolkningen. Men Alijev hevder at det er «fiendens utstyr» som har blitt ødelagt.
Nasjonalforsamlingen vedtok søndag ettermiddag unntakstilstand i flere av landets regioner.
Ifølge en regjeringstalsmann har aserbajdsjanske styrker tatt kontrollen over seks landsbyer inne i Nagorno-Karabakh, men dette er ikke bekreftet av uavhengige kilder.
Ber partene besinne seg
Frankrike ber innstendig om at partene besinne seg, slik at konflikten ikke eskalerer igjen.
«Franske myndigheter er dypt bekymret over de store sammenstøtene. Partene bør forhandle om en varig løsning på konflikten», heter det i en hurtig utsendt uttalelse fra det franske utenriksdepartementet.
Frankrike er en del av den såkalte Minsk-gruppen sammen med Russland og USA, som har meklet i konflikten.
Russland ber begge parter umiddelbart om å legge ned våpnene og respektere den tidligere inngåtte våpenhvilen.
Tyskland slutter seg til oppfordringen, det samme gjør Iran.
Selv pave Frans engasjerer seg og uttrykker bekymring for utviklingen.
Ber Tyrkia holde seg unna
En full konflikt mellom Aserbajdsjan og Armenia kan få store konsekvenser, hvis den ender med å mobilisere store regionale aktører som Tyrkia og Russland.
Tyrkia, som er nær alliert med Aserbajdsjan og som har sterke kulturelle bånd til landet, mener det armenske angrepet må fordømmes og sier det er en «en farlig provokasjon».
– Vi vil støtte våre aserbajdsjanske brødre med alle våre midler i deres kamp for å beskytte sin territorielle integritet, sier Tyrkias forsvarsminister Hulusi Akar i en uttalelse.
Den armenske statsministeren Nikol Pasjinian ber det internasjonale samfunnet stagge Tyrkia. Han advarer om at en tyrkisk innblanding vil ha store negative konsekvenser for hele Sør-Kaukasus.
Den tyrkiske utenriksministeren Mevlüt Çavusoglu skal ha vært på telefonen med sin russiske kollega Sergej Lavrov, ifølge internasjonale nyhetsbyråer.
Konflikten i Nagorno-Karabakh blusser opp med jevne mellomrom.
I juni i år var det igjen trefninger i området, som endte med 16 døde. Men kampene i dag er de verste siden 2016.
Har kranglet i tiår
Nagorno-Karabakh ligger som en øy inne i Aserbajdsjan. De aller fleste av innbyggerne er armenere.
I 1988 krevde Armenia at området skulle overføres til det som den gang var Den armenske sovjetrepublikken. Det førte til voldsomme sammenstøt.
Da Sovjetunionen ble oppløst i 1991, brøt det ut full krig. Med støtte fra Armenia, lyktes armenerne i Nagorno-Karabakh å ta kontrollen over regionen og flere områder rundt.
Om lag 800.000 aserbajdsjanere ble drevet på flukt.
Partene inngikk våpenhvile i 1994. Organisasjonen for sikkerhet og samarbeid i Europa, OSSE, er mekler i konflikten, men det har vært liten framgang i forhandlingene.
Den såkalte Minsk-gruppen, som består av Frankrike, Russland og USA, har bistått som meglere. Men heller ikke deres innsats har ført til at partene har nærmet seg hverandre. Siste større meglingsforsøk ble gjort i 2010.
Nagorno-Karabakh er ikke internasjonalt anerkjent som egen stat, men som en del av Aserbajdsjan.
Det oljerike landet har brukt mye penger på å ruste opp sine militære styrker de siste årene og har lovet å gjenerobre Nagorno-Karabakh med makt.
Armenia på sin side har varslet at det vil forsvare det omstridte territoriet, som separatistene har erklært som uavhengig, men som er sterkt avhengig av støtten fra Armenia.
Følg utviklingen i NRKs Nyhetssenter: