Plot itu dibocorkan sekali lagi pada awal pagi 16 Mei, dan kali ini tindakan segera diambil.[30] Perintah Perisikan-Balas membangkitkan amaran bahawa pemberontakan sedang berlaku, dan detasmen polis tentera telah dihantar untuk menangkap pelaku yang disyaki. Park berpindah ke Markas Tentera Daerah Keenam untuk mengawal pihak operasi rampasan kuasa dan menyelamatkan rancangan itu. Park memberi ucapan kepada tentera yang berkumpul, berkata:

Kami telah menunggu kerajaan awam untuk memulihkan keadaan di negara ini. Perdana Menteri dan Menteri, bagaimanapun, terperangkap dalam rasuah, membawa negara ke ambang kehancuran. Kita akan bangkit menentang kerajaan untuk menyelamatkan negara. Kita boleh mencapai matlamat kita tanpa pertumpahan darah. Marilah kita menyertai Tentera Revolusi ini untuk menyelamatkan negara.

— Park Chung-hee[14]

Ucapan itu sangat berjaya sehinggakan polis tentera yang telah dihantar untuk menangkap pemberontak itu berpaling tadah untuk tujuan mereka.[30] Dengan Tentera Daerah Keenam kini selamat di bawah kawalannya, Park memilih Kolonel Kim Jae-chun untuk mengatur barisan hadapan pendudukan Seoul dan menghantar mesej kepada Chang Do-yong, mengarahkannya untuk secara muktamad menyertai rampasan kuasa atau menderita akibat persatuan. dengan kerajaan awam. Dia kemudiannya berlepas ke Komando Peperangan Khas, lalu dia mengeluarkan arahan untuk menyeberangi Sungai Han dan menduduki kediaman presiden di Rumah Biru.

Sementara itu, sebuah briged artileri menduduki Ibu Pejabat Tentera tengah dan mengamankan kawasan pusat bandar Seoul di utara Han. Menjelang 4:15 pagi, selepas berbalas tembakan singkat dengan polis tentera setia yang mengawal jambatan merentasi Han, tentera Park telah menduduki bangunan pentadbiran ketiga-tiga cabang kerajaan.[31] Mereka terus merampas ibu pejabat Sistem Penyiaran Korea, mengeluarkan proklamasi yang mengumumkan rampasan kuasa Jawatankuasa Revolusi Tentera:

Pihak berkuasa tentera, setakat ini mengelakkan konflik, tidak lagi dapat menahan diri mereka, dan telah mengambil operasi bersepadu pada awal hari ini untuk mengambil alih sepenuhnya tiga cabang Kerajaan ... dan untuk membentuk Jawatankuasa Revolusi Tentera. ... Perkhidmatan bersenjata telah melancarkan pemberontakan ini kerana:

(1) Kami percaya bahawa nasib negara dan rakyat tidak boleh diamanahkan kepada rejim yang korup dan tidak cekap serta ahli politiknya.

(2) Kami percaya bahawa masanya telah tiba [untuk angkatan bersenjata] untuk memberi arahan kepada negara kita, yang telah tersesat dengan bahayanya.

— Jawatankuasa Revolusi Tentera[31]

Siaran itu seterusnya menggariskan objektif dasar rampasan kuasa, termasuk antikomunisme, pengukuhan hubungan dengan Amerika Syarikat, penghapusan rasuah politik, pembinaan ekonomi negara autonomi, penyatuan semula Korea, dan penyingkiran ahli politik generasi sekarang.[31] Pengisytiharan itu dikeluarkan atas nama Chang Do-yong, yang dirujuk sebagai Pengerusi Jawatankuasa, tetapi ini tanpa kelulusan beliau terlebih dahulu.[33] Apabila fajar menyingsing, unit kor marin di bawah Kim Yun-geun menyeberangi Sungai Han dan mengawal Rumah Biru seperti yang diarahkan.

Kerajaan awam dengan cepat meleduk. Perdana Menteri Chang Myon telah melarikan diri dari Seoul apabila mendengar rampasan kuasa itu, dan Presiden Yun Posun menerima rampasan kuasa itu sebagai fait accompli (fakta terakui).[30] Yun terus berkhidmat sebagai ketua negara nominal sehingga 1963, walaupun dilucutkan semua kuasa sebenar. Komander Lee Han-lim dari Tentera Pertama telah bersedia untuk menggerakkan pasukan simpanan untuk menyekat rampasan kuasa, tetapi berundur untuk menghalang peluang daripada sebarang serangan Korea Utara. Beliau ditangkap dua hari kemudian.[34] Dua puluh bahagian bersenjata berat kini berdiri menyokong rampasan kuasa di Seoul, menghalang sebarang peluang realistik penindasannya. Selepas tiga hari bersembunyi, Chang Myon muncul semula untuk mengumumkan peletakan jawatan seluruh kabinet, dan menyerahkan kuasa kepada junta baharu.[35] Kadet tentera berarak di jalanan menyatakan sokongan mereka terhadap rampasan kuasa. Chang Do-yong kini menerima pelantikannya sebagai pengerusi Jawatankuasa, memberikannya meterai kuasa terakhir yang diperlukannya. Rampasan kuasa 16 Mei kini telah selesai.[35]