Nach dem groß angelegten Einmarsch Russlands in die Ukraine nahm Stremousov eine pro-russische Position ein. Am 16. März 2022 leitete er im Gebäude des Regionalrats von Cherson eine illegale Sitzung des Pseudoorgans der russischen Besatzungsverwaltung zusammen mit lokalen Mitarbeitern des "Rettungskomitees für Frieden und Ordnung". Das Komitee wollte die Bewohner der Region davon überzeugen, dass der ukrainische Staat nicht mehr in der Lage sei, die Region zu regieren, und rief zur Unterstützung der russischen Besatzung auf.

Am 17. März 2022 eröffnete die regionale Staatsanwaltschaft von Cherson ein Strafverfahren gegen Stremousov wegen Unterstützung eines ausländischen Staates bei der Durchführung subversiver Aktivitäten gegen die Ukraine, die unter dem Kriegsrecht begangen wurden (Artikel 28 Teil 2, Artikel 111 Teil 2 des Strafgesetzbuchs der Ukraine).

Insbesondere drohte Kyrylo Stremousov "Dissidenten" im besetzten Cherson mit russischer Haft. In seiner Videobotschaft versprach Stremousov außerdem eine "Volkszählung" und die Bestrafung derjenigen, "die von Subventionen leben".

Stremousov versprach auch, ab dem 1. Mai 2022 den russischen Rubel in den besetzten Gebieten in Umlauf zu bringen, doch trotz seiner lautstarken Erklärungen blieb die ukrainische Griwna im Umlauf[38].

Am 11. Mai 2022 erklärte Stremousov, dass die Besatzungsverwaltung beantragen werde, die Region Cherson ohne ein Referendum als vollwertige Region in die Russische Föderation aufzunehmen. Daraufhin wurden in Cherson Flugblätter verteilt, in denen eine Belohnung von einer halben Million Griwna für Stremousovs Kopf angekündigt wurde. Daraufhin floh Stremousov aus Cherson in das vorübergehend besetzte Donezk.

Am 9. November 2022 berichteten die russischen Medien unter Berufung auf Stremousovs Fahrer und Quellen bei den Sicherheitskräften, dass Stremousov bei einem Autounfall in der Nähe von Henichesk ums Leben gekommen sei. Um 19 Uhr desselben Tages bestätigte das so genannte "Gesundheitsministerium der Region Cherson" den Tod von Kyrylo Stremousov. Stremousovs Tod trat zwei Tage vor der Befreiung Chersons ein.