Da ERE den 3. april 1967 trakk sin støtte til president Ioannis Paraskevopoulos' regjering, ble Kanellopoulos igjen statsminister, men bare i 18 dager. Kanellopoulos var den siste statsministeren før statskuppet som ble gjennomført av militærjuntaen avført av Georgios Papadopoulos den 21. april 1967. Etter kuppet satt han i husarrest de neste syv årene. Etter at militærjuntaen ble kastet i 1974 fikk Kanellopoulos muligheten til å bli den neste presidenten i Hellas, men han avslo denne muligheten.