בנוסף למובלעת הר הצופים הוסכם על אזור מפורז נוסף סביב ארמון הנציב, שהיה שטח בחסות האו"ם. בארמון עצמו נמצא מטה משקיפי האו"ם, שפיקחו על הסכמי שביתת הנשק שנחתמו בתום מלחמת העצמאות. לשני הצדדים לא הייתה נוכחות צבאית בשטח זה, אך הותרה כניסת שלושה שוטרים. היו אלה חיילים שלבשו מדי שוטרים, ושימשו כתצפיתנים במשך היום. ישראל שמרה על נוכחות אזרחית בחוות הלימוד (כיום בשטח קריית מוריה, בין תלפיות מזרח לתלפיות).
חשיבותו של ארמון הנציב לשני הצדדים הייתה רבה. כיבוש ארמון הנציב על ידי ישראל היה עלול לנתק את ירושלים הערבית מבית לחם, ובשל כך בנו הירדנים מדרום לארמון הנציב את מוצב הנקניק, ומדרום לו את מוצב הפעמון ליד צור באהר. מוצב הנקניק היה לאורך הרכס שעליו שוכנת כיום (2015) שכונת תלפיות מזרח. מאידך, כיבוש ארמון הנציב על ידי הירדנים היה מאפשר להם גישה קלה לכל דרומה של ירושלים. על פי הסכמי שביתת הנשק נאסר על ישראל להחזיק בירושלים שריון, אך למרות זאת סופחה לחטיבת המחוז, חטיבה 16, פלוגת טנקים מוגברת שהוסתרה במחנה שנלר ובמחנה סטף.
תוכניות מוקדמות.
מצבה האסטרטגי של ירושלים המערבית היה גרוע: חלוקת העיר העמידה את עיר הבירה החצויה של ישראל במרחק קצר מאוד מצבא עוין, שיכול היה לפגוע בריכוז אוכלוסייה גדול וכן במוסדות השלטון של המדינה. מיקומה של העיר, בקצהו של פרוזדור יבשתי צר, יצר סיכון חמור לניתוק העיר על ידי כיבוש פרוזדור זה. נקודה בעייתית במיוחד היה הר הצופים: כמובלעת מנותקת היה סביר מאוד להניח שהירדנים ינסו לכבוש אותו, ולזכות בהישג מהיר ויוקרתי. פיקוד המרכז זיהה גם את ארמון הנציב כנקודה בעייתית, שכן גם בנקודה זו היו הירדנים יכולים לבצע מחטף מהיר וקל יחסית, ואז הייתה נפתחת לפניהם הדרך להסתערות לכיוון דרום ירושלים. ברמה הרחבה יותר, היה המשולש ירושלים - לטרון - רמאללה בסיס שממנו היה הצבא הירדני יכול לתקוף את מתניה הצרים של מדינת ישראל באותו אזור, לפגוע בשדה התעופה לוד, ולהגיע למרכזי האוכלוסין של המדינה.
למרות המצב האסטרטגי הבעייתי, העריכה ישראל כי יש לה ולירדן זהות אינטרסים, ורצון משותף לשמור על הסטטוס קוו. עם זאת, במהלך השנים נערכה ישראל למלחמה בגזרת ירושלים, בכמה תרחישים אפשריים, כמו מצב שבו חוסיין, מלך ירדן, יאבד את כסאו, ניתוק הקשר עם הר הצופים, ועוד.
תוכניות מבצעיות אסטרטגיות של צה"ל למקרה של מלחמה בגזרת ירושלים כללו בראש ובראשונה התחברות להר הצופים. שתי דרכי הפעולה האפשריות היו הבקעה ישירה דרך השטח הבנוי בירושלים, או הבקעה עקיפה מצפון פרוזדור ירושלים לתל אל פול, מצפון לירושלים, ומשם הגעה להר הצופים. תכנונים אלה השפיעו על הקרב כפי שהתחולל בפועל. ברמה הפיקודית תכנן פיקוד המרכז את כיבוש כל יהודה ושומרון בתנועת מלקחיים מצפון ומדרום, דרך גב ההר ובקעת הירדן, תוכנית שנקראה "פרגול". תוכנית זו נועדה גם לשתק את הארטילריה הירדנית ולכתר את העיר העתיקה. בנוסף לתוכניות האסטרטגיות, היו תוכניות טקטיות מקומיות ל'מחטפים' של אזורים אסטרטגיים בגבולות כמו: בית ספר לשוטרים, הר ציון, אבו טור, מתחם ארמון הנציב, צור באהר ומוצב מר אליאס. משימות חולקו לגדודי החטיבה והתוכניות אושרו על ידי החטיבה והפיקוד.
התוכניות המבצעיות של הצבא הירדני כללו את תוכנית "טארק". במסגרת תוכנית זו היה הצבא הירדני אמור לכתר את ירושלים המערבית, על ידי תקיפה בארמון הנציב, בהר הצופים, בלטרון, וניתוק ירושלים באזור הקסטל. תוכניות נוספות כללו את תוכנית "אל חוסיין", שהייתה הגנתית בעיקרה, אך כללה גם פעולות מקומיות, "מחטפים", שנועדו להשתלט על יעדים מקומיים שביניהם הר הצופים, ארמון הנציב, ומבשרת ירושלים.
היערכות למלחמה.
ב-14 במאי 1967 החל צבא מצרים להעביר כוחות ניכרים אל תוך חצי האי סיני, וזאת בעקבות התראות של ברית המועצות על ריכוז כוחות של ישראל, כביכול, בגבול הסורי. ההערכה בצמרת צה"ל ובממשלת ישראל הייתה כי המדובר בהפגנת כח מצידו של נשיא מצרים, גמאל עבד אל נאצר, ואולם סגירת מצרי טיראן על ידי מצרים ב-22 במאי החריפה עוד את המצב. ב-25 במאי החליטה ממשלת ישראל על גיוס מלא של צבא המילואים.
עיקר תשומת הלב של צמרת צה"ל וממשלת ישראל הופנתה למצרים. הסברה הייתה כי לחוסיין, מלך ירדן, אין כוונות לתקוף את ישראל, וכל התוכניות המבצעיות של צה"ל היו מכוונות כנגד מצרים. ואולם, ב-30 במאי הפתיע חוסיין את ישראל ואת העולם הערבי, כאשר טס למצרים וחתם עם נאצר על הסכם הגנה משותף. משמעות ההסכם הייתה העמדת צבא ירדן תחת פיקוד צבא מצרים, וכניסת כוחות של צבאות ערבים אחרים לירדן, כדי שיוכלו להילחם בישראל - צעד שירדן התנגדה לו בחריפות עד אז. צבא ירדן הועמד תחת פיקוד הגנרל המצרי עבד אל-מונעם ריאד, מן הקצינים המצריים המוערכים והנחשבים בעולם הערבי, וצבא עיראק החל להניע דיוויזיות משוריינות, בדרכן מעיראק דרך ירדן לשומרון. הקצינים הירדניים הבכירים היו חלוקים בשאלת פריסת הכוחות; בריגדיר גנרל עאטף אל מג'אלי, ראש אגף מבצעים של המטכ"ל הירדני, דרש לרכז את כל הכוחות הירדניים בירושלים, אך גנרל עבד אל-מונעם ריאד עמד על פריסת הכוחות הירדניים ברחבי יהודה ושומרון. חוסיין קיבל את הכרעתו של ריאד.
אלוף פיקוד המרכז, עוזי נרקיס, העריך שהירדנים לא יצליחו לפרוץ את הקו העירוני, וינסו לפעול בשרון או בכיוון רמלה. תוכניות הפיקוד עסקו בהתמודדות עם מקרים אפשריים של תקיפת השיירה להר הצופים (שהייתה אמורה לעלות להר ב-7 ביוני, לאחר דחיות), ובתוכניות ל'מחטפים'. לפני המלחמה לא אושרו תוכניות החטיבה והפיקוד על ידי הרמטכ"ל יצחק רבין או על ידי שר הביטחון משה דיין, שמונה לתפקיד זה ב-1 ביוני. דיין הבהיר לאלוף הפיקוד כי תוכניותיו חייבות להיות הגנתיות בלבד, וכי אסור לו לשאלתו של אלוף הפיקוד מה יקרה אם אכן יתקפו הירדנים ויכבשו את הר הצופים, ענה דיין: .
סדר הכוחות.
צבא ירדן.
הכוחות הירדניים ביהודה ושומרון היו כפופים למפקדת החזית המערבית, עליה פיקד גנרל מחמד אחמד סלים אלבטניה. הצבא הירדני היה קטן משאר צבאות ערב, אך נחשב מאומן היטב. הכוחות הירדניים בחזית זו היו היחידות הללו:
צה"ל.
לרשות פיקוד מרכז עמדו היחידות הבאות:
לאחר תחילת המלחמה הוכפפה לפיקוד חטיבה נוספת:
סך הכל, ערב פרוץ המלחמה נהנה הצבא הירדני מעדיפות על כוחות צה"ל במרחב ירושלים, הן מבחינה כמותית - במיוחד בשריון ובארטילריה, והן מבחינה איכותית, בשל היתרון של טנקי הפטון M-48 הירדניים החדישים על טנקי הסופר שרמן המיושנים. אולם, החל מצהרי היום הראשון למלחמה השתנה מאזן הכוחות לטובת ישראל, הודות לעליונות האווירית שהשיג חיל האוויר הישראלי עם תחילת המלחמה. היה זה יתרון מכריע, שאפשר לפיקוד הישראלי להעביר ללא הפרעה את חטיבה ממוכנת 10 ואת חטיבה 55 לתגבור כוחותיו באזור ירושלים, ומאידך אפשר לחיל האוויר למנוע מהירדנים להעביר כוחות עתודה לתיגבור כוחותיהם במרחב ירושלים. פיקוד מרכז ריכז את כוחותיו למתקפה בסדר כוחות אוגדתי פלוס (4 חטיבות) במרחב ירושלים, וכך הצליח להשיג עדיפות מקומית מכרעת על הכוחות הירדניים, שניצבו מולו בגזרה זו.
תחילת המלחמה.
מלחמת ששת הימים החלה בבוקר 5 ביוני, כאשר מטוסי חיל האוויר הישראלי תקפו את שדות התעופה במצרים במבצע מוקד. באותה עת ישראל עדיין קיוותה שתצליח לשכנע את ירדן שלא להתערב במלחמה. בעקבות זאת, בשעות הבוקר העבירה ישראל מסר לירדן, דרך גנרל אוד בול, ראש משקיפי האו"ם בירושלים. במסר נאמר שישראל לא תתקוף את ירדן אם זו תשמור על השקט, אך אם ירדן תתקוף תגיב ישראל בעוצמה. המסר הועבר גם דרך שגרירות ארצות הברית בעמאן. ואולם, ב-9:27 בבוקר הודיע חוסיין ברדיו לעמו על תחילת המלחמה מול ישראל. כאשר מסר שגריר ארצות הברית בירדן לחוסיין את המסר מישראל, הגיב חוסיין: "הם החלו בקרב, והם יקבלו את תגובתי מהאוויר. הפור נפל". ייתכן שהחלטתו של חוסיין נשענה על מידע כוזב שהועבר לירדן על ידי המצרים, על פיו הושמדו 75% מן המטוסים התוקפים, וצבא מצרים יוצא למתקפה. דיווח זה חוזק על ידי המכ"ם הירדני בעג'לון, שקלט את המטוסים הישראליים בדרכם חזרה מן הגיחות במצרים; בעקבות הדיווח המצרי, הסיקו הירדנים שהמטוסים המתקרבים הם מטוסים מצריים המגיעים לתקוף את ישראל.
בשעה 9:40 פתחו הירדנים באש לעבר עמדות הכוחות בקו העירוני ובהר הצופים. אש נפתחה גם לעבר כוח של חטיבה 10 שהיה בסיור לאורך הגבול ליד מבשרת ציון. בשעה 10:30 הורה אלוף הפיקוד למפקד הקו העירוני הדרומי, סרן רפי בנבנשתי, "להשיב באש בכלים שיורים עליו". כל עמדות הקו פתחו באש על הירדנים. בגזרה הצפונית היו בקו חיילים מגדוד 62 של חטיבת ירושלים, והגזרה הדרומית אוישה על ידי חיילים מגדוד 161. פלוגות הקו הוחלפו לפנות ערב בכוחות חי"מ, שאחת מהן, בגזרה הצפונית, שהייתה בפיקוד סרן חיים גורי, ספגה אש כבדה ומספר אבדות. חיילי יחידת מצוף 247, בפיקוד רס"ן מנחם שרפמן, שהגנה על הר הצופים, השיבו אש למקורות הירי עליהם. בסביבות 11:00 החלו הכוחות הירדניים לאורך כל הקו העירוני לפתוח באש ארטילרית על נקודות אסטרטגיות בירושלים: תחילה ממרגמות, ומאוחר יותר מתותחים. גם הכנסת נפגעה מההפגזה. האש הירדנית כוונה אל בסיסי צבא ומוסדות שלטון, ובהם מחנה שנלר, מחנה אלנבי, הר הצופים, מקומות הכינוס של חיילי חטיבה 16 ועוד, אך נורתה גם אש תותחים ללא הבחנה. מאש זו נהרגו במשך היום כ-15 מתושבי העיר, וכאלף נפצעו.