当时,朴正熙等人调集的政变部队有第6军的5个炮兵营、第1空降特战团、1个海军陆战营、第30预备师的1个营、第33预备师的1个营及第6军管区的辎重队等共计5000余人,还有第5、第12两个师充当预备队。政变指挥部则设在第6军管区。
但就在政变前一天的5月15日夜间,原定担任第30师政变总指挥官向上级告发了朴正熙等人的政变计划。张勉下令逮捕朴正熙,但奉命前去逮捕朴正熙的李光善上校却投向政变一方;派往汉江大桥去阻击政变部队的也只有一个宪兵中队。
政变仍按原计划进行,朴正熙借酒壮胆指挥政变部队于16日深夜零点按计划向汉城进发。作为政变总指挥的朴正熙为了安定自己紧张不安的心情,竟喝得晕头转向,等他匆匆赶到设在第6军管区的政变总指挥部时,已是16日零时15分,比原定到达指挥部的时间整整晚了3个小时。
政变部队于凌晨3时击败陆军本部派出的宪兵第7中队的阻拦,冲过汉江大桥,攻进汉城市内,迅速占领了中央厅、国会大厦和广播电台等要地。担任韩国现代史上第一个责任内阁总理还不过9个月的张勉,这时住在汉城半岛宾馆809号房间,他接到政变的电话后,急忙召见有关军队领导人来讨商对策,然而为时已晚。