18 серпня 1991 року Валентин Павлов разом із сімома своїми однодумцями створив «Державного комітету з надзвичайного стану» (ДКНС), який поставив собі за мету відсторонити від влади Президента СРСР Михайла Горбачова та не допустити підписання нового союзного договору. Того ж дня делегація ДКНС летить до Горбачова у Крим, щоб змушити його піти у відставку. Коли останній не дав на це своєї згоди, голова ДКНС Геннадій Янаєв видав указ про прийняття на себе виконання обов'язків Президента СРСР. Через це почався так званий «Серпневий путч», який було придушено вже 21 серпня. Протягом майже всього путчу Валентин Павлов знаходився в лікарні з діагнозом «гіпертоничний криз». 22 серпня указом Президента СРСР його було звільнено з урядової посади, а вже наступного дня Валентин Павлов опинився під вартою. 29 серпня прямо з лікарні він потрапив до московської в'язниці «Матросская тишина», де і провів наступні роки.