El 3 de agosto de 1979, su sobrino Teodoro Obiang Nguema organizó, con la ayuda de antiguos compañeros de armas encarcelados (Eulogio Oyó y otros), un golpe de estado que derrocó a Macías. Tras las refriegas militares que duraron una semana, el dictador se refugió en la selva, y allí fue detenido poco tiempo después.