Het vroegst bekende protest vond plaats buiten de ambassade van Rusland in Washington rond 1 uur EST (0600 GMT) op donderdag, slechts drie uur nadat president Vladimir Poetin gezegd had dat hij zijn militaire operatie begonnen was.
Lokale nieuwsberichten toonden tientallen demonstranten in de Amerikaanse hoofdstad die met Oekraïense vlaggen zwaaiden en "Stop de Russische agressie!" scandeerden.
In Londen verzamelden honderden demonstranten, velen van hen Oekraïens en sommigen huilend, zich voor Downing Street, waar de premier woont, en drongen er bij Groot-Brittannië op aan om meer te doen.
"We hebben hulp nodig, we hebben iemand nodig die ons steunt," zei er een. "Oekraïne is te klein en de druk is te groot."
In Parijs zei een demonstrant tegen Reuters: "Ik heb het gevoel dat we ons in een zeer gevaarlijk moment bevinden voor de hele wereld."
In Madrid sloot de Oscar-winnende Spaanse acteur Javier Bardem, die dit jaar voor nog een Academy Award genomineerd is, zich aan bij een honderdtal betogers buiten de Russische ambassade.
"Het is een invasie. ... Het schendt het fundamentele recht van Oekraïne op territoriale soevereiniteit, het internationale recht, en vele andere dingen," zei Bardem.
Een reusachtige vlag werd door een menigte van enkele honderden demonstranten over Manhattan's Times Square gedragen.
In de Zwitserse hoofdstad Bern verzamelden zich honderden met Oekraïense vlaggen in de hand en scandeerden "Vrede voor Oekraïne!".
Agapi Tamir, 28 jaar, een van de tientallen leden van de Oekraïense gemeenschap in Griekenland die in Athene een protestactie hielden, zei:
"Het enige wat wij geloven is dat een wonder een einde zal maken aan al dit afschuwelijke en beangstigende wat er op dit moment gebeurt."
Een kleine demonstratie in Genève, georganiseerd door de met de Nobelprijs voor de Vrede bekroonde Internationale Campagne voor de Afschaffing van Kernwapens (ICAN) buiten het Europese hoofdkwartier van de V.N., veroordeelde wat de groep zei als het dreigement van Poetin om kernwapens te gebruiken.
Andere demonstraties werden gehouden in Beiroet, Tel Aviv, Dublin en Praag.
Ook in Dublin werd een Russisch wapen met dubbele adelaar naast de poort van de Russische ambassade met rode verf beklad.
Meer protesten waren gepland voor later op de dag in de Amerikaanse steden Houston en Denver, volgens berichten op de sociale media.
In Rusland zelf trotseerden de demonstranten een officiële waarschuwing waarin uitdrukkelijk met strafvervolging en zelfs gevangenisstraf werd gedreigd voor degenen die opriepen tot of deelnamen aan protesten.
Honderden mensen demonstreerden in steden als Moskou, Sint-Petersburg en Jekaterinenburg, onder het scanderen van slogans als "Nee tegen de oorlog!" en het omhoog houden van geïmproviseerde borden.
Tegen 1939 GMT had de politie niet minder dan 1.667 mensen aangehouden in 53 steden, zei de rechtenmonitor OVD-Info. Alleen al in Moskou werden er zeshonderd gearresteerd, meldde het persbureau Tass.
