Après l'invasion à grande échelle de l'Ukraine par la Russie, Stremousov a pris une position pro-russe. Le 16 mars 2022, dans le bâtiment du conseil régional de Kherson, il a dirigé une réunion illégale du pseudo-organe de l'administration d'occupation russe avec des collaborateurs locaux du "Comité de salut pour la paix et l'ordre". Le comité visait à convaincre les habitants de la région que l'État ukrainien avait perdu sa capacité à gouverner la région et appelait à soutenir l'occupation russe.

Le 17 mars 2022, le bureau du procureur régional de Kherson a ouvert un contrôle procédural sur Stremousov dans le cadre d'une procédure pénale engagée pour avoir aidé un État étranger à mener des activités subversives contre l'Ukraine dans le cadre de la loi martiale (partie 2 de l'article 28, partie 2 de l'article 111 du code pénal ukrainien).

Kyrylo Stremousov a notamment menacé les "dissidents" de la ville occupée de Kherson d'être emprisonnés en Russie. Dans son message vidéo, M. Stremousov a également promis un "recensement de la population" et des sanctions pour "ceux qui vivent de subventions".

Stremousov a également promis d'introduire le rouble russe en circulation dans le territoire occupé à partir du 1er mai 2022, mais malgré ses déclarations fracassantes, la hryvnia ukrainienne est restée en circulation[38].

Le 11 mai 2022, Stremousov déclare que l'administration d'occupation demandera l'intégration de la région de Kherson dans la Fédération de Russie sans référendum, en tant que région à part entière. Par la suite, des tracts ont été distribués à Kherson annonçant une récompense d'un demi-million de hryvnias pour la tête de Stremousov. Après cela, Stremousov s'est enfui de Kherson pour se rendre à Donetsk, temporairement occupée.

Le 9 novembre 2022, les médias russes, citant le chauffeur de Stremousov et des sources au sein des forces de sécurité, ont rapporté que Stremousov était mort dans un accident de voiture près de Henichesk. Le même jour, à 19 heures, le soi-disant "ministère de la santé de la région de Kherson" a confirmé le décès de Kirill Stremousov. La mort de Stremousov est survenue deux jours avant la libération de Kherson.