ניסיון ראשון: 6 ביוני, ערב ולילה - קרב גשר גת שמנים.
על פי הנחיית הפיקוד, תכנן מח"ט 55, אלוף-משנה מוטה גור, את ההתקפה על הרכס. פלוגת הטנקים מחטיבת הראל התמקמה ליד מוזיאון רוקפלר, ומשם ירו לעבר מטרות במתחם אוגוסטה ויקטוריה (ההפגזה הייתה אמורה להתבצע על ידי 9 טנקים, ואולם בתנועה מגבעת המבתר למוזיאון רוקפלר טעו כמה מהטנקים בדרך, וחברו לצנחנים מאוחר יותר). פלוגה נ' מגדוד השריון הפיקודי הייתה אמורה לרדת ממוזיאון רוקפלר, לפנות מיד שמאלה בדרך העולה להר הזיתים, ולעלות לאוגוסטה ויקטוריה. אחרי פלוגת הטנקים הייתה אמורה לנוע סיירת חטיבה 80, בפיקוד רס"ן מיכה קפוסטה (בן ארי), שסופחה לחטיבה 55 לאחר שמשימתה המתוכננת בסיני בוטלה. גדוד 71 היה אמור לעלות מנחל קדרון ולחבור לשני הכוחות. ההתקפה הייתה אמורה להתחיל בשעות אחר הצהריים, כדי שתהיה באור יום.
ואולם, מסיבות שונות, התעכבה היציאה להתקפה, והתנועה החלה רק בשעה 19:30 בערב, עם אור אחרון. למפקדי הכוחות לא היו מפות ותצלומי אוויר, ובשל ירי ירדני בלתי פוסק מחומת העיר העתיקה לכיוון מוזיאון רוקפלר, שבו התמקמה מפקדת החטיבה, לא היו מפקדי הכוחות יכולים לבצע תצפית על ציר התנועה המתוכנן. החשיכה שירדה הקשתה עוד יותר על ההתמצאות, ובשל כך טעה מפקד פלוגת הטנקים והמשיך ישר בדרך יריחו, במקום לפנות שמאלה. רק טנק אחד פנה על פי המתוכנן, אך נפגע מפצצת בזוקה ירדנית, וצוותו נטש אותו. הטנקים הישראליים המשיכו בדרך יריחו לדרום מזרח, והגיעו תוך זמן קצר לגשר גת שמנים (הידוע גם כ"גשר הסיירת"), שם התגלו לחומת העיר העתיקה ולעמדות החיילים הירדניים שהיו עליה.
החיילים הירדניים שהיו על החומה פתחו באש כבדה על הטנקים, והמ"פ הבין שטעה. הוא הורה לטנקים להסתובב ולנסות לחזור, וניסה לאתר את מיקומו הנכון בסיוע מפקדת החטיבה. הניסיונות נכשלו, ולכן הורה המח"ט לצוות של סיירת חטיבה 80 לאתר את הטנקים ולהחזירם. גם כוח הסיירת נחשף לאש מן החומה, והחל מאמץ לחילוץ הנפגעים הרבים. תחת האש הכבדה נפגע אחד הטנקים ועלה באש, וטנק המ"פ התהפך ונפל מן הגשר לערוץ נחל קדרון. כמה מן הג'יפים של הסיירת התנגשו זה בזה. לאחר מספר שעות הצליח מפקד הסיירת, קפוסטה, להשלים את חילוץ הפצועים. בקרב על הגשר נהרגו חמישה חיילים, מאנשי השריון והסיירת.
ההסתבכות על הגשר מנעה את ניסיון ההשתלטות על אוגוסטה ויקטוריה. בנוסף, סמוך לחצות התקבלה בפיקוד התראה מן התצפיות שעל הר הצופים על תנועה של עשרות טנקים וכלי רכב ירדניים לכיוון ירושלים. למעשה, זו הייתה תנועתו של גדוד 31, שהחל בנסיגה מזרחה, ואולם התנועה לא פורשה נכון על ידי הצד הישראלי. מח"ט 55 חשש מהסתבכות בקרב לילה מול שריון ירדני, והעדיף להיערך להגנה. אלוף הפיקוד הסכים, והוחלט לדחות את חידוש ההתקפה על הרכס לבוקר שלמחרת.
ההחלטה על הכניסה לעיר העתיקה.
במקביל לקרבות במזרח התיכון, נעשו מאמצים במועצת הביטחון של האו"ם להגיע להפסקת אש. בשעה 19:00 בערב על פי שעון ניו יורק, 1:00 לפנות בוקר על פי שעון ישראל ו-2:00 לפנות בוקר על פי שעון ירדן, הגיעו ארצות הברית וברית המועצות להסכמה על הפסקת אש בין הצדדים. המלך חוסיין הביע את הסכמתו, בתקווה שבכך תימנע המשך ההתמוטטות ביהודה ושומרון; הוא ביטל את הוראת הנסיגה שהוציא הגנרל עבד אל-מונעם ריאד שעה קודם לכן, והורה לכל היחידות להישאר במקומן ולהחזיק בעמדותיהן.
השר בלי תיק, מנחם בגין, שמע על הפסקת האש המתוכננת בחדשות הבי.בי.סי. אחד מסעיפי ההסכם שהוזכרו היה האיסור על כוחות צבא של שני הצדדים לנוע מעמדותיהם מיד עם כניסת הפסקת האש לתוקף, עם שחר. בגין חשש ממצב שבו תישאר העיר העתיקה מכותרת, אך לא בידי ישראל, מצב שיהיה "בכייה לדורות" כהגדרתו. הוא יצר קשר עם שר הביטחון, משה דיין, ודרש לאשר כניסה מיידית לעיר העתיקה. דיין, שהבין גם הוא שהזמן פועל לרעת ישראל, הסכים, אך תלה את הדברים באישור ראש הממשלה, לוי אשכול. בגין העיר את אשכול משנתו, וזה הסכים מיד וכינס בשעה 3:00 לפנות בוקר ישיבת מצומצמת, בה השתתפו דיין, בגין ויגאל אלון. בישיבה אושרה הכניסה לעיר העתיקה. דיין הנחה את פיקוד המרכז לבצע את הפריצה תוך זהירות מרבית מפגיעה במקומות הקדושים ובאוכלוסייה האזרחית.
כיבוש מתחם אוגוסטה ויקטוריה.
בשעה 7:00 בבוקר החלה חטיבה 55 בניסיון נוסף לכבוש את רכס אוגוסטה ויקטוריה. החל משעה 8:00 בבוקר החל חיל האוויר הישראלי בהפצצת הרכס: ארבע רביעיות של מטוסי קרב מדגם סופר מיסטר של טייסת 105 ("העקרב") תקפו את הרכס והסבו למגינים הירדניים אבדות כבדות. בעקבות ההפצצה הסתערו על המתחם שני גדודים: גדוד 66, שהגיע מהר הצופים, וגדוד 71, שטיפס רגלית מנחל קדרון, בליווי סיירת חטיבה 80. שני הגדודים הסתערו בליווי טנקים. דרכו של גדוד 66 מהר הצופים לאוגוסטה ויקטוריה הייתה קצרה הרבה יותר, והגדוד השלים את כיבוש המתחם עד השעה 9:05, עם חלל אחד בלבד - מפקד פלוגה א', רס"ן .
סיירת חטיבה 80 והטנקים שעלו עמה להר המשיכו הלאה והשתלטו על הכפרים א-טור, אל עזרייה ואבו דיס.
הכניסה לעיר העתיקה.
ביום רביעי, 7 ביוני בשעה 6:15 בבוקר, הורה שר הביטחון רשמית לרמטכ"ל, רב-אלוף יצחק רבין, להיכנס לעיר העתיקה. הרמטכ"ל ושר הביטחון הורו לסגן הרמטכ"ל, אלוף חיים בר-לב, להגיע לירושלים ולפקח מקרוב על ביצוע הפקודה. אלוף פיקוד המרכז הנחה את מח"ט 55, מוטה גור, לבצע את הכניסה, אך זו לא הייתה יכולה להתבצע לפני כיבוש רכס הר הזיתים. בשעה 9:30, עם השלמת ההשתלטות על הרכס, ניתן האישור הסופי לכניסה.
כניסת חטיבה 55.
חבורת הפיקוד של חטיבה 55 התמקמה ברחבת מלון אינטרקונטיננטל, ומשם נתן המח"ט את פקודת הכניסה לעיר. הכוח העיקרי נע לשער האריות, ובראשו חפ"ק המח"ט. אחריו נעו שתי פלוגות מגדוד 71, שזה עתה עלו לרכס הר הזיתים, גדוד 66, שגם הוא ירד מהרכס, גדוד 28, שהגיע ממוזיאון רוקפלר, ומחלקת טנקים. פלוגה ד' מגדוד 71 נעה לכיוון שער האשפות ונכנסה לעיר לאחר הכוחות של חטיבת ירושלים. הם המשיכו לטהר את הרובע הנוצרי.
בשעה 9:45 הגיע זחל"ם המח"ט לשער האריות, עקף את הטנקים שלא היו יכולים להיכנס דרך השער הצר, ונע פנימה בתוואי רחוב ויה דולורוזה. כמה דקות לאחר מכן נכנסה חבורת הפיקוד להר הבית, יחד עם פלוגה א' של גדוד 71, שהגיעה ראשונה מבין פלוגות הגדוד. בשעה 10:00 הודיע מוטה גור ברשת הקשר את המשפט המפורסם: . דקות ספורות לאחר מכן הגיע אל ההר הרב הראשי לצה"ל, אלוף שלמה גורן. סגן מפקד החטיבה, משה סטמפל ומפקד פלוגה א', יורם זמוש, עלו אל בניין המחכמה וממנו הניפו את דגל ישראל מעל לכותל. זמן קצר לאחר מכן ירדו לכותל הרב גורן, אלוף הפיקוד, עוזי נרקיס, וסגן הרמטכ"ל, חיים ברלב. רחבת הכותל נמלאה בעשרות חיילים. מפקד הגדוד, עוזי עילם היה הראשון שתקע בשופר בכותל, ולאחריו הרב גורן.
ישראל הראל, שנמנה עם כוח צה"ל הראשון שנכנס להר הבית, מתאר כי "דיין פגש שם (בהר הבית) את נציגי הווקף, שהצהירו בפניו שהם מקבלים בהכנעה את השלטון הישראלי ומבקשים שהחיילים לא יפגעו בקדושת המקום".
כניסת החטיבה הירושלמית.
כמעט באותה שעה שבה נכנס חפ"ק מח"ט 55 דרך שער האריות, נכנסו דרך שער האשפות שלוש פלוגות מגדוד 163 של החטיבה הירושלמית, בפיקוד מפקד הגדוד החדש, יוסף ברוש (כאמור לעיל, המג"ד הקודם, מיכאל פייקס, נהרג ביום שלפני כן בעת כיבוש אבו טור). הכוח כבש את הר ציון ללא קרב. לפני השעה 10 נכנסו פלוגות א' וד' של הגדוד דרך שער האשפות לעיר העתיקה ופאתי שכונת המוגרבים שליד הכותל. פלוגה ד', בפיקוד סרן אלי קידר (שהיה בין מגיני הרובע היהודי במלחמת העצמאות כנער), נעה אל תוך הרובע היהודי והרובע הארמני, ואילו פלוגה א בפיקוד יקי שרף נעצרה בפאתי שכונת המוגרבים לפי פקודת המג"ד כדי למנוע התקלות עם כוחות הצנחנים שהגיעו להר הבית. פלוגה ב' נכנסה לעיר כפלוגת העתודה.
השלמת ההשתלטות על העיר העתיקה.
בשעה 11:00 הגיע מושל ירושלים מטעם ממשלת ירדן, אנוואר אל חטיב, לרחבת הר הבית, ושם חתם על כתב הכניעה. גדוד 66 של חטיבה 55, שנכנס לעיר העתיקה דרך שער האריות, ופלוגה ד' של גדוד 71, שנכנסה כאמור דרך שער האשפות, הצטרפו לטיהור הרובע המוסלמי והרובע הנוצרי. הפלוגות של חטיבת ירושלים טיהרו את הרובע היהודי והרובע הארמני. גדוד 28 ושתי פלוגות נוספות של גדוד 71 נכנסו דרך שער האריות וסייעו לטיהור הרובע המוסלמי והרובע הנוצרי. במהלך היום נמשכו היתקלויות בתוך העיר מול צלפים ירדניים, אך עד שעות אחר הצהריים הסתיימה ההשתלטות על העיר.
סיום הקרב על ירושלים.
הכוח הירדני היחיד שעדיין נותר בשלמותו ביהודה ושומרון הייתה חטיבה 29, חטיבת חיטין, שהייתה אחראית על המרחב שמדרום לירושלים. חטיבה זו המשיכה בהפגזת מערב ירושלים גם בבוקר 7 ביוני. בשעה 10:25 קיבל מפקד החטיבה הירדנית הוראת נסיגה, והחל בביצועה. גדוד 39 של החטיבה נותר במר אליאס כדי לחפות על שאר הגדודים.