21 августа в 3 час. 37 мин. десантники на двух головных самолетах 7-й военно-транспортной дивизии уже высаживались из АН-12 на аэродроме Рузине под Прагой и в течение 15 минут блокировали основные объекты аэродрома. В 5 час. 10 мин. высадилась разведрота 350-го парашютно-десантного полка и отдельная разведрота 103-й воздушно-десантной дивизии. В течение 10 минут они захватили аэродромы Туржани и Намешть, после чего началась спешная высадка основных сил. По словам очевидцев, транспортные самолеты совершали посадку на аэродромы один за другим. Десант спрыгивал, не дожидаясь полной остановки. К концу взлетно-посадочной полосы самолет оказывался уже пуст и тут же набирал ход для нового взлета. С минимальным интервалом сюда стали прибывать другие самолеты с десантом и военной техникой.
На боевой технике и захваченных гражданских автомобилях десантники уходили в глубь территории, и к 9.00 ими были блокированы в г. Брно все дороги, мосты, выезды из города, здания радио и телевидения, телеграф, главпочтамт, административные здания города и области, типография, вокзалы, а также штабы воинских частей и предприятия военной промышленности. Командиров ЧНА просили сохранять спокойствие и соблюдать порядок.
Спустя четыре часа после высадки первых групп десантников важнейшие объекты Праги и Брно оказались под контролем союзных войск. Основные усилия десантников направлялись на захват зданий ЦК КПЧ, правительства, министерства обороны и генерального штаба, а также здания радиостанции и телевидения. По заранее разработанному плану к основным административно-промышленным центрам ЧССР направлялись колонны войск. Соединения и части союзных войск размещались во всех крупных городах. Особое внимание уделялось охране западных границ ЧССР.
200-тысячная чехословацкая армия (около десяти дивизий) не оказывала практически никакого сопротивления. Она оставалась в казармах, выполняя приказ своего министра обороны, и до конца событий в стране оставалась нейтральной.
Среди населения, главным образом в Праге, Братиславе и других крупных городах, проявлялось недовольство происходящим. Протест общественности выражался в сооружении баррикад на пути продвижения танковых колонн, действиях подпольных радиостанций, распространении листовок и обращений к чехословацкому населению и военнослужащим стран-союзниц. В отдельных случаях имели место вооруженные нападения на военнослужащих введенного в ЧССР контингента войск, забрасывание танков и прочей бронетехники бутылками с горючей смесью, попытки вывести из строя средства связи и транспорт, уничтожение памятников советским воинам в городах и селах Чехословакии.
Стремительный и согласованный ввод войск в ЧССР привел к тому, что в течение 36 часов армии стран Варшавского Договора установили полный контроль над чехословацкой территорией.
Однако, несмотря на очевидный военный успех, достичь политических целей не удалось. Лидеры КПЧ, а вслед за ними XIV чрезвычайный съезд партии уже 21 августа выступили с осуждением ввода союзных войск. Представители консервативно настроенной группы делегатов на съезде не были избраны ни на один из руководящих постов в КПЧ.
21 августа группа стран (США, Англия, Франция, Канада, Дания и Парагвай) выступила в Совете Безопасности ООН с требованием вынести "чехословацкий вопрос" на заседание Генеральной Ассамблеи ООН, добиваясь решения о немедленном выводе войск стран Варшавского Договора. Представители Венгрии и СССР проголосовали против. Позже и представитель ЧССР потребовал снять этот вопрос с рассмотрения ООН. Ситуация в Чехословакии обсуждалась также в Постоянном совете НАТО. С осуждением военного вмешательства пяти государств выступили правительства стран социалистической ориентации — Югославии, Албании, Румынии, Китая.
В этих условиях СССР и его союзники были вынуждены искать выход из создавшегося положения. В Москве начались переговоры (23 — 26 августа) между советским и чехословацким руководством. Их итогом явилось совместное коммюнике, в котором сроки вывода советских войск ставились в зависимость от нормализации обстановки в ЧССР.
В начале сентября наметились первые признаки стабилизации обстановки. Результатом стал отвод войск стран-участниц из многих городов и населенных пунктов ЧССР в специально определенные места дислокации. Авиация сосредоточивалась на выделенных аэродромах.
Поводом для продления пребывания контингента войск на территории ЧССР служила не только сохранявшаяся внутриполитическая нестабильность, но и повышенная активность НАТО у чехословацких границ, которая выражалась в перегруппировке войск блока, размещенных на территории ФРГ в непосредственной близости от границ ГДР и ЧССР, в проведении различного рода учений.
16 октября 1968 г. между правительствами СССР и ЧССР был подписан договор об условиях временного пребывания советских войск на территории Чехословакии, согласно которому часть советских войск оставалась на территории ЧССР "в целях обеспечения безопасности социалистического содружества". В договоре фиксировались положения об уважении суверенитета ЧССР и невмешательстве в ее внутренние дела. Подписание договора стало одним из главных военно-политических итогов ввода войск пяти государств, удовлетворивших руководство СССР и ОВД.
17 октября 1968 г. начался поэтапный вывод союзных войск с территории Чехословакии, который завершился к середине ноября. -
Несмотря на то что при вводе войск стран Варшавского Договора боевые действия не велись, потери имелись. Так, входе передислокации и размещения советских войск (с 20 августа по 12 ноября) в результате действий враждебно настроенных лиц погибло 11 военнослужащих, в том числе один офицер; ранено и травмировано 87 советских военнослужащих, в том числе 19 офицеров. Кроме того, погибло в катастрофах, авариях, при неосторожном обращении с оружием и боевой техникой, в результате других происшествий, а также умерло от болезней — 87 человек.
В донесениях и отчетах того времени можно было прочесть такие скупые строки:
Во второй половине 80-х годов начался процесс переосмысления чехословацких событий 1968 г. В "Заявлении руководителей Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши и Советского Союза" от 4 декабря 1989 г. и в "Заявлении Советского правительства" от 5 декабря 1989 г. решение о вводе союзных войск в Чехословакию было признано ошибочным как необоснованное вмешательство во внутренние дела суверенного государства. В феврале 1990 г. было подписано соглашение о полном выводе из Чехословакии советских войск, который завершился в конце июня 1991 г.