I videon, som är filmad uppifrån med en ukrainsk drönare, syns hur soldaterna springer ut från ett buskage och sätter sig ned på knä med händerna över huvudet.
Bara sekunder senare syns de falla till marken.
Händelsen inträffade vid fronten utanför ukrainska Pokrovsk efter att ryska trupper slagit ut en ukrainsk skyttegrav. Soldaterna skulle ge upp men blev i stället avrättade, skriver CNN som analyserat materialet.
Om uppgifterna stämmer kan det röra sig om ett krigsbrott, konstaterar Ukrainas chefsåklagare Andrij Kostin.
– Om krigsfångar överlämnar sig, om de visar att de ger upp, om de inte har vapen i sina händer, då är summariska avrättningar ett krigsbrott, säger han till CNN.
Tv-kanalen har med hjälp av underrättelsetjänsten tagit del av 15 fall då ukrainska soldater tros ha blivit avrättade i stället för att tas som krigsfångar. Flera av händelserna, som sträcker sig till november förra året, ska ha fångats på video eller spelats in med ljudupptagning.
Ukrainas åklagarmyndighet uppger att man utreder 28 sådana fall, med totalt 62 dödade ukrainare.
Ett annat exempel är en händelse i Zaporizjzjaregionen i maj, som också den uppges vara fångad på en video som CNN har tagit del av. Tre ukrainska soldater uppges i filmen ligga på marken med ansiktet nedåt utanför sin skyttegrav. En rysk soldat får order om att skjuta dem alla.
– Nollställ dem, säger befälhavaren.
En order som soldaten följer, enligt CNN.
I somras hade över 100 000 misstänkta krigsbrott registrerats i Ukraina, enligt FN. Internationella brottmålsdomstolen, ICC, utreder sedan tidigare Rysslands president Vladimir Putin och landets barnombudsman, Maria Lvova-Belova, för krigsbrott på grund av tvångsdeporteringar av civila under det fullskaliga kriget.
