Bresjnev la i 1964 sammen med den ukrainske førstesekretæren Nikolaj Podgornyj planer om å kaste Khrusjtsjov fra makten. Det mislykkede forsøket på det samme i 1957 gjorde at Bresjnev denne gangen forberedte seg bedre, og sørget på forhånd for å skaffe flertall i både presidiet og i sentralkomiteen. Mens Khrusjtsjov var på ferie ved Svartehavet den 12. oktober ble en rekke anklagepunkter lagt frem i et møte i presidiet. Khrusjtsjov ble kalt tilbake til Moskva den 13. oktober, og Bresjnev gikk så til harde angrep under et nytt møte i presidiet. Presidiet vedtok nå å fjerne Khrusjtsjov, og dette ble dagen etter også godkjent av sentralkomiteen.