Rett før de planlagte valgene, gjennomførte militære ledere, under ledelse av brigader Stylianos Pattakos og oberstene Georgios Papadopoulos og Nikolaos Makarezos et statskupp tidlig om morgenen 21. april 1967. De lyktes raskt å ta makten på grunn av overraskelsesmomentet og allmenn forvirring om hva som egentlig foregikk. Pattakos var sjef for et militært opplæringssenter (Κέντρο Εκπαίδευσης Τεθωρακισμένων, ΚΕΤΘ), i Aten og kuppmakerne fikk utplassert stridsvogner på strategiske steder rundt i hovedstaden og sikret seg kontroll over byen. Samtidig rykket små, mobile enheter ut og arresterte ledende politikere og andre sentrale personer, samt kjente venstre-orienterte personer. En av de som først ble arrestert var den øverstkommanderende for de greske styrkene, generalløytnant Gregorios Spandidakis. Allerede i de tidlige morgentimene hadde kuppmakerne sikret seg full kontroll og alle ledende politikere, inkludert statsminister Panagiotis Kanellopoulos var arresterte.