Il 12 maggio, le due regioni dell'est dell'Ucrania di Donetsk e Lugansk, che l'11 hanno tenuto un referendum, hanno annunciato che sulla base dei risultati si separeranno dall'Ucraina, diventando degli Stati sovrani. Nel corso della conferenza dei ministri degli Esteri dell'Ue, l'alto rappresentante per la politica estera e di sicurezza dell'Ue, Catherine Ashton, ha detto che i ministri hanno concordato di ampliare il margine delle sanzioni nei confronti della Russia.

Il 12 maggio sono stati comunicati i risultati dei referendum condotti a Donetsk e a Lugansk. Il presidente della commissione elettorale centrale di Donetsk, Roman Lyagin, ha detto che al referendum hanno partecipato circa 2 milioni e 300 mila elettori, con un tasso del 74,87%, l'89,07% dei quali sostiene l'indipendenza di Donetsk. Di seguito, il presidente del governo ad interim di Donetsk, Denis Pushilin, ha pubblicato una dichiarazione, secondo cui, in base ai risultati del referendum, dal 12 maggio Donetsk diventa uno Stato sovrano. Sulla base degli auspici del popolo di Donetsk e per considerazioni di giustizia storica, si chiede alla Federazione Russa di considerare ed esaminare l'adesione alla Russia della Republica Popolare di Donetsk.

In una conferenza stampa dello stesso giorno, il presidente del Comitato popolare di Lugansk ha rilasciato una dichiarazione, secondo cui, in base ai risultati, il tasso di partecipazione al referendum dell'11 maggio è stato del 75%, e il 96,2% degli elettori sostiene l'indipendenza di Lugansk. Di seguito, il governatore della regione ha dichiarato che secondo i risultati del referendum, Lugansk si separa dall'Ucraina, diventa uno Stato indipendente e sovrano, e chiederà all'Onu e alla comunità internazionale di riconoscere la sua indipendenza.

Il 12, il presidente del Parlamento ucraino, Oleksander Turchynov, che assume anche l'incarico di capo dello Stato ad interim, ha definito "una farsa" e privi di valore legale i referendum nelle due regioni orientali, e ha aggiunto che gli organizzatori saranno ritenuti responsabili. Si è detto disposto a tenere un dialogo con chi intende rinunciare alla forza armata e avanza delle richieste in modo legale. Lo stesso giorno, a Rostov-on-Don, nel sud della Russia, l'ex presidente Yanukovich, deposto dal parlamento ucraino, ha affermato che la volontà espressa nei referendum dai popoli delle due regioni dell'est dell'Ucraina dimostra che la pazienza del popolo ucraino ha raggiunto il limite. Ha chiesto alle autorità ucraine di ritirare immediatamente le truppe e i mercenari da Donetsk, Lugansk e Odessa, e di por fine alle violenze contro il proprio popolo.

Il 12 maggio, l'ufficio stampa del Cremlino ha comunicato che la Russia presta molta attenzione all' alto tasso di votazione a Donetsk e Lugansk, e rispetta gli auspici dei cittadini locali. Lo stesso giorno, il ministero degli Esteri russo ha pubblicato una dichiarazione, secondo cui il risultato dei referendum nelle due regioni dell'est dell'Ucraina dimostra l'attegiamento realistico dei cittadini locali. Le autorità ucraine devono immediatamente aprire un ampio dialogo sulla futura struttura dello Stato, a cui partecipino tutte le forze politiche e tutte le regioni del paese. La dichiarazione aggiunge che le autorità di Kiev hanno cercato di disturbare i referendum nelle due regioni, utilizzando gli estremisti nazionalisti e l'esercito contro le milizie popolari dell'est dell'Ucraina e facendo ricorso ad armi pesanti, il che ha provocato morti e feriti. Ma l'alto tasso di partecipazione ai referendum dei locali dimostra ancora una volta gli auspici della popolazione.

Dal canto suo, il 12 maggio a Kiev, il presidente del Consiglio d'Europa Van Rompuy ha detto che l'Ue sostiene l'unità, la sovranità, l'indipendenza e l'integrità territoriale dell'Ucraina, e non riconosce né l'annessione della Crimea né i referendum tenuti l'11 nell'est del paese. L'OSCE ha anche deciso di istituire un fondo di assistenza all'Ucraina e di inviare degli esperti nel paese per aiutarlo a risolvere i problemi dello smantellamento e di disarmi delle milizie illegali e del rilascio degli ostaggi nella sua parte est. Lo stesso giorno, il portavoce del Dipartimento di Stato Usa, Jan Psaki, ha detto che gli Usa non riconoscono i risultati dei referendum illegali nelle due regioni dell' Ucraina e mantengono un atteggiamento "di forti dubbi" circa le modalità di votazione. Nel frattempo, anche i governi di Francia, Gran Bretagna e Giappone hanno comunicato di non riconoscere il risultato dei referendum nell'est dell'Ucraina.

Il 12 maggio, alla conferenza dei ministri degli Esteri dell'Ue, Catherine Asthon ha affermato che visto il continuo deterioramento della situazione in Ucraina, e tenuto conto che finora la Russia non ha fatto alcuno sforzo per alleviare la crisi nel paese, i ministri hanno concordato di ampliare il margine delle sanzioni verso la Russia. Secondo il bollettino pubblicato in giornata dalla conferenza, l'Ue ha inserito altri 13 individui e 2 imprese nella lista delle sanzioni verso "i sabotatori della sovranità dell'Ucraina". E' la prima volta che l'Ue inserisce delle imprese nella lista delle sanzioni.