Después de que fracasaran sus infundadas demandas de los años cincuenta y sesenta, los armenios continuaron sus actividades para anexionar Nagorno-Karabaj a la RSS de Armenia en los años setenta y ochenta. Durante ese período, algunos grupos armenios empezaron a plantear de nuevo la cuestión de Nagorno Karabaj. Por ello, en agosto de 1973, el quinto departamento del Comité de Seguridad del Estado de la RSS de Azerbaiyán llevó a cabo una operación en nombre de los “nacionalistas armenios”, que se saldó con la detención de un grupo de personas vinculadas a Dashnakstyun. Sin embargo, cuando las constituciones de la URSS y de la RSS de Azerbaiyán se aprobaron respectivamente en 1977 y 1978, los armenios volvieron a dirigirse a las autoridades centrales de la Unión Soviética con peticiones de anexión de Nagorno Karabaj a la RSS de Armenia.Estas peticiones no tuvieron éxito porque se hicieron cuando Heydar Aliyev era Primer Secretario del Comité Central del Partido Comunista de Azerbaiyán. Heydar Aliyev se reunió con Leonid Ilich Brezhnev, el Secretario General del Comité Central (CC) del Partido Comunista de la Unión Soviética (PCUS), en Crimea cuando éste se encontraba de vacaciones y logró impedir que se atendieran las infundadas demandas de Armenia sobre Nagorno Karabaj.285

Heydar Aliyev consiguió controlar la situación porque se prestó especial atención al desarrollo socioeconómico de la región durante su mandato. Por ello, durante ese periodo empezó a funcionar el ferrocarril Aghdam-Stepenakert . La apertura de una universidad en Stepanakert y la creación de una amplia red de instituciones culturales y educativas en la región,  sin discriminación étnica o nacional contra los armenios locales, lo que fue percibido por los armenios como una actitud positiva de la RSS de Azerbaiyán hacia la comunidad armenia. Mientras tanto, en 1978 los armenios de Nagorno Karabaj celebraron el 150 aniversario del reasentamiento en esta región. Además, erigieron un monumento en la aldea de Leninavan (Maraghashen) del distrito de Mardakert (Aghdara) a este respecto. El pueblo recibió el nombre de Maragashen porque sus primeros habitantes fueron inmigrantes de Maragha, un pueblo de Irán. El monumento tenía la leyenda “150 años del traslado”.

Sin embargo, a pesar de estos acontecimientos, algunos académicos, políticos, escritores y periodistas armenios no abandonaron sus creencias antiazerbaiyanas, escribieron cartas de queja a varios organismos centrales de la Unión Soviética sobre la “discriminación” de los armenios por parte de la RSS de Azerbaiyán.286 Por ejemplo, debido a las hostilidades entre dos grupos étnicos en Nagorno-Karabaj, el novelista armenio y miembro del Partido Comunista Armenio Sero Khanzation envió una carta muy dura a los dirigentes soviéticos en 1977. Sin embargo, Brezhnev no apoyó el caso armenio y declaró ilegales las protestas y manifestaciones armenias.287 En consecuencia, las cartas de queja que se habían escrito hasta mediados de la década de 1980 fueron revisadas por los inspectores especiales ruso-soviéticos y declararon que dichas cartas carecían de fundamento para mostrar hechos y materiales importantes como prueba.288

Tras los programas de reforma glasnost y perestroika de Gorbachov, el antiguo deseo de Armenia de anexionar Nagorno-Karabaj a la RSS de Armenia cobró un nuevo impulso. Ello permitió al país expresar abiertamente sus reivindicaciones territoriales frente a la RSS de Azerbaiyán. El número de protestas en Armenia relacionadas con la cuestión de Nagorno-Karabaj creció entre 1985 y 1987. A finales de 1987 y principios de 1988 se celebraron varias reuniones entre delegados de Nagorno-Karabaj y altos funcionarios en Moscú sobre el estatus de la región autónoma.289 Mientras tanto, los dirigentes soviéticos se enfrentaban a graves crisis económicas y políticas en toda la Unión. Por lo tanto, comenzó a utilizar su oportuna política de dejar que la creciente tensión entre la RSS de Armenia y Azerbaiyán para mantener la región bajo su control. Como Heydar Aliyev expresó sus pensamientos en contra de este tipo de comportamiento destructivo de la Unión Soviética que daría paso a los conflictos nacionales, que dio lugar a su destitución del cargo en 1987. Tras la destitución de Heydar Aliyev, Nagorno-Karabaj volvió a ser el foco de conflicto nacional en el Cáucaso Sur.

Además, los libros del autor armenio Zori Balayan, llenos de insultos contra Azerbaiyán, avivaron el conflicto nacional. Mientras tanto, la campaña armenia contra Azerbaiyán se lanzó en los medios de comunicación occidentales y de la Unión Soviética. Con el apoyo de fuerzas internas y externas, Armenia empezó a expresar sus reclamaciones territoriales abiertamente y amplió sus actividades para establecer una “Gran Armenia” en Azerbaiyán. Mientras tanto, los dirigentes soviéticos guardaron silencio y no revelaron los diversos atentados terroristas perpetrados por armenios contra azerbaiyanos en aquella época.

En agosto de 1987, la Academia Armenia de Ciencias envió una petición firmada por miles de personas al Soviet Supremo de la URSS. Mediante la petición, la parte armenia pedía a Moscú que corrigiera un “error histórico” que la Unión Soviética había cometido en 1921, en el decreto Kavbureau CC RCP(b), y que anexionara Nagorno Karabaj a la RSS de Armenia. Sin embargo, el Soviet Supremo de la Unión Soviética rechazó la petición de Armenia de anexionar Nagorno Karabaj a la RSS de Armenia. Esta acción aumentó la tensión y provocó protestas y manifestaciones masivas en febrero de 1988 en Ereván y Khankendi, donde se congregaron cientos de miles de personas.290 El 20 de febrero de 1988, el Soviet Regional de Nagorno Karabaj decidió transferir la región a la soberanía de Armenia. Esta decisión fue rechazada por la RSS de Azerbaiyán, el Soviet Supremo de la Unión Soviética y el Comité Central del PCUS aludiendo al artículo 78 de la Constitución de la Unión Soviética. El artículo 78 establecía claramente que las alteraciones territoriales eran inaceptables sin el acuerdo de la república de la unión afectada.291

Según la constitución de la Unión Soviética, sólo 15 repúblicas de la Unión Soviética tenían derecho a separarse de la Unión Soviética. Las repúblicas u oblasts autónomos pertenecientes a una república de unión no tenían derecho a separarse o unificarse con otra(s) sin el consentimiento de la república de unión a la que estaban sometidas.292

A pesar de ello, los armenios de Nagorno-Karabaj adoptaron una política secesionista y empezaron a crear sus estructuras políticas con el apoyo directo de la RSS de Armenia. Mientras tanto, durante el invierno de 1987-1988, Armenia deportó sistemáticamente a los azerbaiyanos que vivían en Armenia. En enero de 1988, llegó a Bakú la primera oleada de refugiados azerbaiyanos procedentes de Armenia.293

La salida de azerbaiyanos de Armenia continuó en febrero, y durante estos meses llegaron a Bakú otras dos oleadas de refugiados azerbaiyanos. Las crecientes tensiones en torno a Nagorno Karabaj también afectaron negativamente al pueblo azerbaiyano, que criticó al gobierno por su falta de reacción ante las pretensiones separatistas de Armenia. El 24 de febrero, 2 azerbaiyanos murieron y 19 resultaron heridos en Askeran en enfrentamientos con armenios y la policía. Este incidente fue el acontecimiento crucial que convirtió la cuestión en un conflicto de gran envergadura.294

Para reducir la creciente tensión en la región, los dirigentes soviéticos cambiaron a los Primeros Secretarios del Partido Comunista en Azerbaiyán y Armenia. Sin embargo, esta medida política de Moscú no detuvo la política secesionista de Armenia. En una sesión conjunta celebrada el 12 de julio de 1988 con el Soviet Supremo de la RSS de Armenia, el Soviet Supremo de la Región Autónoma de Nagorno Karabaj proclamó unilateralmente su secesión de Azerbaiyán, 295 la tensión entre los dos Estados del Cáucaso Meridional desembocó en la guerra tras el colapso de la Unión Soviética en 1991.