Mùa xuân Praha
Phản ứng của Liên Xô > Cuộc tấn công của Khối Hiệp ước Warszawa

Bài chi tiết: Khối Hiệp ước Warszawa tấn công Tiệp Khắc
Khi những cuộc đàm phán đó không mang lại kết quả như mong đợi, những người Liên Xô bắt đầu xem xét một hành động quân sự. Chính sách của Liên xô trấn áp các chính phủ các quốc gia vệ tinh buộc họ phải gắn các lợi ích quốc gia với các lợi ích của "Khối Đông Âu" (thông qua hành động quân sự nếu cần thiết) bắt đầu được gọi là Học thuyết Brezhnev. Đêm ngày 20-21 tháng 8 năm 1968, quân đội các nước thuộc khối Warszawa — Liên xô, Bulgaria, Ba Lan và Hungary—xâm lược Tiệp Khắc.
Đêm hôm đó, 200,000 lính Khối hiệp ước Warszawa và 2,000 xe tăng tiến vào Tiệp Khắc. Đầu tiên họ chiếm Sân bay quốc tế Ruzyně, nơi quân lính tiếp tục được không vận tới. Các lực lượng Tiệp Khắc bị cấm trại và bị bao vây cho tới khi mối đe doạ về một cuộc phản công đã bị loại bỏ. Tới sáng ngày 21 tháng 8 Tiệp Khắc đã bị chiếm đóng.
Cả România và Albania đều không tham gia vào cuộc tấn công, Albania rút khỏi Khối hiệp ước Warszawa năm 1962. Trong cuộc tấn công của quân đội Khối Warszawa, 72 người Séc và người Slovak đã bị giết hại (19 trong số đó tại Slovakia), 266 người bị thương nặng và 436 người khác bị thương nhẹ. Ban lãnh đạo Đảng Cộng sản Tiệp Khắc ra thông cáo trên đài phát thanh lên án cuộc xâm lăng của Liên Xô và đồng minh, gọi đó là hành động "trái hoàn toàn với nguyên tắc quan hệ giữa các nước xã hội chủ nghĩa, và xâm phạm những yếu tố cơ bản nhất của quan hệ quốc tế". Đảng Cộng sản Tiệp Khắc cũng kêu gọi mọi công dân "giữ bình tĩnh, không kháng cự quân đội nước ngoài, vì việc bảo vệ biên giới lãnh thổ đã không còn khả thi". Chủ tịch Tiệp Khắc Ludvik Svoboda ra lệnh cho quân đội không chống cự và ở lại trong doanh trại. Alexander Dubček kêu gọi người dân không kháng cự. Tuy nhiên, có sự kháng cự lẻ tẻ trên các đường phố. Các biển hiệu tại các thị trấn có mũi tên chỉ hướng đến Moscow bị phá huỷ hay bị sơn đè lên. Nhiều làng mạc đổi tên thành "Dubcek" hay "Svoboda"; không có các thiết bị dẫn đường, Quân đội Khối Hiệp ước thường bị lạc.
Dù trong đêm diễn ra cuộc tấn công, Đoàn chủ tịch Tiệp Khắc tuyên bố rằng quân đội Khối Warszawa đã vượt biên giới mà không thông báo cho chính phủ Tiệp Khắc, báo chí Liên Xô đã in một yêu cầu không có chữ ký, được cho là của đảng cộng sản Tiệp Khắc và các lãnh đạo nhà nước, về sự "hỗ trợ ngay lập tức, gồm hỗ trợ quân sự". Hệ thống truyền thông của Liên Xô, Ba Lan, Đông Đức nói họ vào "trợ giúp ban lãnh đạo Đảng Cộng sản anh em Tiệp Khắc chống lại các phần tử phản động". Tại Đại hội đảng lần thứ 14 của Đảng Cộng sản Tiệp Khắc (được tổ chức bí mật, ngay sau sự can thiệp), có sự nhấn mạnh rằng không thành viên nào của ban lãnh đạo yêu cầu sự can thiệp. Những bằng chứng gần đây hơn cho thấy một số thành viên thân Liên Xô bên trong Đảng Cộng sản Tiệp Khắc (gồm Biľak, Švestka, Kolder, Indra, và Kapek) quả thực có gửi một yêu cầu can thiệp tới chính phủ Liên Xô. Sau cuộc xâm lược là một làn sóng di cư, lớn chưa từng có, và cũng chấm dứt ngay sau đó. Ước tính 70,000 người đã bỏ đi ngay lập tức, và con số tổng cộng lên tới 300,000 người. Quân Liên Xô và đồng minh không bắt được nhóm phản cách mạng nào vì thực tế không có tổ chức đối lập chống chính quyền nào. Người bị bắt chính là Alexander Dubcek, thủ tướng Oldrich Cernik, chủ tịch Quốc hội Josef Smyrkovsky. Người Liên Xô bí mật đưa họ về Moscow bằng máy bay. Ban lãnh đạo Tiệp Khắc bị Brezhnev ép phải ký một văn bản chấp nhận để nước họ hoàn toàn phục tùng Liên Xô được gọi là Moscow Protocol, văn bản này ghi bản chất của chế độ xã hội chủ nghĩa tại Tiệp Khắc phải là chủ nghĩa cộng sản nếu không Brezhnev sẽ xóa sổ nước họ, tách Slovakia để nhập vào Liên Xô. Hai vùng còn lại, Bohemia và Moravia sẽ chỉ còn quy chế tự trị do Liên Xô quản lý. Để bảo toàn lãnh thổ, ban lãnh đạo Tiệp Khắc đã chấp nhận Moscow Protocol.
Các hành động phản kháng bất bạo động diễn ra trên cả nước. Vài ngày sau, các hội đồng địa phương và chi bộ Đảng Cộng sản ở các cấp đồng loạt họp và ra các tuyên bố phản đối Khối Warszawa chiếm đóng. Ngày 22/08, Đảng Cộng sản Tiệp Khắc họp Đại hội lần thứ 14, phiên bất thường, ở một nhà máy thuộc Praha. Các đại biểu tham gia thông qua nghị quyết tuyên bố "Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Liên bang Tiệp Khắc sẽ không chấp nhận bất cứ một chính quyền, một bộ máy hành chính chiếm đóng nào của quân đội nước ngoài". Nghị quyết đòi Liên Xô thả những người bị bắt, và yêu cầu để mọi cơ quan nhà nước hoạt động bình thường. Đại hội nhấn mạnh "Tình trạng đất nước như xảy ra ngày 20/08 sẽ không thể tồn tại lâu dài". Sang ngày 23/08, Tiệp Khắc tổng đình công.
Người Liên Xô gắn cuộc tấn công với "Chủ nghĩa Brezhnev" cho rằng Liên bang Xô viết có quyền can thiệp bất cứ khi nào một quốc gia thuộc Khối Đông Âu có vẻ đang có hành động hướng tới chủ nghĩa tư bản. Tuy nhiên, vẫn có một số điều chưa chắc chắn, về việc điều kiện nào, nếu có, đã xảy ra để khiến quân đội Khối Warszawa can thiệp. Những ngày dẫn tới cuộc tấn công thực sự là một giai đoạn yên tĩnh không có bất kỳ một sự kiện lớn nào diễn ra ở Tiệp Khắc. Sau năm 1968, quân Liên Xô vẫn ở lại vùng Đông của Tiệp Khắc cho đến hết Chiến tranh Lạnh. Leonid Brezhnev qua đời năm 1982 nhưng phải đến năm 1988, Mikhail Gorbachev mới tuyên bố từ bỏ học thuyết ngoại giao - quân sự này.