Был на встрече с Путиным в день начала вторжения России в Украину, а также в ноябре 2022 года и в марте 2023. В начале войны Мазепин ушел с поста главы «Уралхима» из-за санкций и продал свои акции партнерам. Счета принадлежащего «Уралхиму» терминала по перевалке удобрений в Латвии были заморожены, а готовая продукция осела на складах. Только в апреле 2023 года власти разрешили ООН вывезти удобрения «Уралхима» из Латвии в Африку, но только при условии, что компания Мазепина не получит от этих поставок финансовой выгоды. В декабре 2022 года ООН также анонсировала перезапуск аммиакопровода Тольятти-Одесса, по которому ценное для мирового сельского хозяйства сырье шло на экспорт через порт Одессы. В то же время Мазепин ускоренными темпами строит первый в России терминал по перевалке аммиака и азотных удобрений в Краснодарском крае. В феврале 2023 года украинские власти арестовали произведенные компаниями Мазепина удобрения, застрявшие в железнодорожных вагонах на территории порта в Николаеве.

У Мазепина есть вилла на острове Сардиния, которая была арестована властями Италии, как и две стоявшие на острове яхты. В январе 2023 года итальянские власти объявили бизнесмена в розыск за угон этих яхт из-под ареста: одну Мазепину удалось перегнать в Тунис, другую — в Турцию.

Сына Мазепина, Никиту, исключили из команды «Формулы-1» и запретили пользоваться квартирой в Риге, но ему удалось приостановить часть санкций через суд ЕС.

В публичных заявлениях или действиях, осуждающих агрессию против Украины, не замечен.

«Уралхим» поставляет концентрированную азотную кислоту и азотнокислотный натрий Бийскому олеумному заводу, изготавливающему взрывчатые вещества, в том числе тротил. Аммиачной селитрой закупается Брянский химический завод, который производит боеприпасы для РСЗО «Град», «Торнадо» и «Смерч». Азотную кислоту, аммиачную селитру и водный аммиак покупает у «Уралхима» и завод им. Свердлова, производящий противотанковые ракеты «Аркан», взрывчатые вещества для авиационных бомб, артиллерийских снарядов и ПВО. Калиевая селитра и кислотный меланж идут на нужды пороховых заводов — казанского и пермского. Продукцию «Уралхима» использует еще несколько оборонных предприятий.