ソ連末期の1991年にゴルバチョフが再び改革にかじを切り、15のソビエト社会主義共和国への地方分権付与などが盛り込まれた新連邦条約の調印を決定するが、これに異を唱え、締結1日前の同年8月19日にクーデターを敢行。国家非常事態委員会を組織した中心人物となる。モスクワで非常事態宣言を発令、大統領の健康が悪化したことから職務遂行が困難であると偽りの情報を公表し、これを理由に自ら大統領代行に就任した。しかし、結局、クーデターは3日間で失敗に終わり、クーデター黒幕のアナトリー・ルキヤノフらと同じくヤナーエフも逮捕、収監された。