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Kurz nach 6.00 Uhr morgens Moskauer Zeit am 19. August verkündeten TASS und Radio Moskau, dass Gorbatschow aus „gesundheitlichen Gründen“ nicht in der Lage sei, sein Amt auszuüben, und dass Januajew gemäß Artikel 127-7 der sowjetischen Verfassung die Befugnisse des Präsidenten übernommen habe. Januajew leitete ein achtköpfiges Notstandskomitee. Die anderen Mitglieder waren Baklanow, Wladimir Krjutschkow, Vorsitzender des KGB der UdSSR, Premierminister Walentin Pawlow, Innenminister Boris Pugo, Wassili Starodubzew, Vorsitzender des Bauernverbandes, Alexander Tizjakow, Präsident des Verbandes der Staatsunternehmen der UdSSR, und Verteidigungsminister Marschall Dmitri Jasow. Bald darauf erließen sie die Resolution Nr. 1, die Streiks und Demonstrationen verbot und eine Pressezensur einführte. Es gab auch eine Ansprache an das sowjetische Volk, in der behauptet wurde, dass „tödliche Gefahr über unserem großen Vaterland schwebt“.
Die für den 20. August geplante Unterzeichnung eines neuen Unionsvertrags, der die zentrale Kontrolle über die Republiken geschwächt hätte, schien den Zeitpunkt des Putsches zu erklären. Ein scharfer Angriff auf den Unionsvertrag von Anatoli Lukjanow, dem Vorsitzenden des Obersten Sowjets der UdSSR, wurde am frühen 19. August von der TASS verbreitet. Das Ministerkabinett der U.S.S.R. trat später am Morgen zusammen, und die meisten der Minister unterstützten den Staatsstreich. Bis auf neun Zeitungen wurden alle verboten.
Panzer erschienen auf den Straßen Moskaus, und die Bevölkerung der Stadt begann sofort, die Truppen von der Befolgung der Befehle abzuhalten. Die Demonstranten versammelten sich um das Weiße Haus, das russische Parlamentsgebäude, und begannen, Barrikaden zu errichten. Um 12:50 Uhr bestieg der russische Präsident Boris Jelzin einen Panzer vor dem Weißen Haus, verurteilte den Putsch und rief zum sofortigen Generalstreik auf. Später erließ er ein Präsidialdekret, in dem er den Putsch für illegal und die Verschwörer für „Verbrecher“ und „Verräter“ erklärte. Russische Beamte durften die Anordnungen des Notstandsausschusses nicht befolgen. Um 17:00 Uhr hielten Januajew und die anderen Putschisten eine Pressekonferenz ab. Januajew behauptete, das Land sei „unregierbar“ geworden, hoffte aber, dass sein „Freund Präsident Gorbatschow“ schließlich in sein Amt zurückkehren würde. Der Präsident sei „sehr müde“ und werde „im Süden behandelt“, erklärte Januajew. Er wirkte sichtlich nervös, und seine Hände zitterten während der Präsentation.
Jelzin appellierte an den Patriarchen der russisch-orthodoxen Kirche, Aleksey II, den Putsch zu verurteilen. Der Patriarch kritisierte die Verhaftung Gorbatschows und verurteilte die an dem Komplott Beteiligten. In Leningrad (heute St. Petersburg) erklärte sich Generalleutnant Viktor Samsonow zum Vorsitzenden des Leningrader Notstandskomitees und stellte die Stadt unter militärische Kontrolle. Der Bürgermeister von Leningrad, Anatoli Sobtschak, kehrte jedoch mit Hilfe von KGB-Agenten, die sich dem Staatsstreich widersetzten, per Flugzeug aus Moskau zurück. Sobtschak rief die Opposition auf und appellierte an die Soldaten, die Offiziere auszuliefern, die an der Organisation des Putsches beteiligt waren. Auf diese Weise gewann er Samsonow für sich, der versprach, keine Truppen in die Stadt zu verlegen. In Moskau liefen einige Elite-Panzerregimenter über und bezogen Verteidigungspositionen rund um das Weiße Haus.
Am 20. August erließ Jelzin ein Präsidialedikt, in dem er die Kontrolle über alle Militär-, KGB- und sonstigen Kräfte auf russischem Gebiet übernahm. US-Präsident George H.W. Bush telefonierte mit Jelzin und versicherte ihm, dass normale Beziehungen zu Moskau erst wieder aufgenommen würden, wenn Gorbatschow wieder im Amt sei. In dieser Nacht kam es in der Nähe des Weißen Hauses zu Kämpfen zwischen Truppen und Demonstranten, bei denen drei Demonstranten getötet wurden. Der erwartete Angriff auf das Weiße Haus blieb jedoch aus, und es wurde deutlich, dass die Befehle der Putschisten nicht befolgt wurden. Mit Verspätung forderte das Sekretariat der KPdSU am 21. August ein Treffen zwischen Gorbatschow und Januajew. Der Putsch scheiterte, und die Verschwörer wurden bei einem Fluchtversuch verhaftet. Der Oberste Sowjet der UdSSR setzte Gorbatschow wieder ein und hob alle Dekrete des Notstandsausschusses auf. Jelzin ordnete an, dass alle Unternehmen in Russland unter der Kontrolle seiner Regierung stehen sollten.