Однако, чехи не были брошены на произвол судьбы. Чаушеску и Тито прекрасно понимали, что после Чехословакии может наступить и их очередь. Поэтому, Николае Чаушеску уверил Дубчека, что в любой момент может прибыть в Прагу. Москва пригласила чехословацкое руководство встретиться где-нибудь на территории Советского Союза, в Москве, Киеве или Львове, для двусторонних переговоров.
Однако, Дубчек не рискнул ехать в СССР - он прекрасно знал, сколько восточноевропейских политиков бесследно растворилось в бескрайних российских просторах. Он предложил провести переговоры в Чехословакии после того, как из страны будет выведен последний советский полк. В ответ на это, посол в ЧСССР Червоненко передал Дубчеку секретную ноту, из которой лидер КПЧ узнал, что советские войска временно остаются на территории его страны. 23 июля на территории Украины, Белоруссии, Литвы и Латвии начались новые учения, которыми командовал маршал Баграмян.
Попутно Москва объявила о начале операции «Небесный щит» - советская авиация стала патрулировать чехословацкую границу. 29 июля Брежнев и Дубчек встретились в Чиерне-на-Тисе. Пока лидеры двух государств вели переговоры, советские войска (75 тысяч человек), дислоцированные в ГДР, стали выдвигаться в чехословацкой границе. В самой же Чиерне страсти накалились до предела. Дело кончилось тем, что 1 апреля Александр Дубчек согласился подписать соглашение, состоявшее из шести пунктов. Глава КПЧ обязался восстановить контроль партии над прессой, не допускать образования буржуазных политических партий, усилить народную милицию и убрать из правительства наиболее неприемлемых для Москвы политиков.
Вернувшись в Прагу, Дубчек сказал журналистам, что теперь чехи и словаки могу спать спокойно - он привез мир. Через несколько дней, 3 августа, Дубчек, Брежнев, Гомулка, Ульбрихт, Кадар и Живков подписали в Братиславском замке декларацию, которая должна была положить конец всем разногласия. В этому времени у границ Чехословакии было сосредоточено до 400 тысяч военнослужащих стран-участниц Варшавского договора, а на аэродромах в Польше и Восточной Германии ждали приказа более 300 советских боевых самолетов. Александр Дубчек не стал вводить цензуру и перекраивать правительство. В результате, 11 августа вдоль северных, восточных и юго-восточных границ ЧССР начались учения советских войск.
12 августа Ульбрихт приехал в Карловы Вары, где его ждал Дубчек. Лидер ГДР в течении нескольких часов пытался переубедить «упрямого словака», но первый секретарь КПЧ не желал больше идти на уступки. Вернувшись в Берлин, Вальтер Ульбрихт позвонил Брежневу и сказал, что пришло время действовать. 14 августа советские войска в ГДР были приведены в полную боевую готовность. Два дня спустя Гречко, Якубовский и Епишев прибыли в Берлин, чтобы провести инспекцию войск перед вторжением. 17 августа троица перебралась в Варшаву, где проверили готовность войск, дислоцированных в Польше.
Вечером того же дня на пражский аэродром приземлился самолет, на борту которого прибыла группа старших офицеров КГБ под началом Винокура, которые должны были «подготовить» столицу к прибытию советских войск. Расположившись в здании советского посольства они установили связь с министерством внутренних дел, где в тайне даже от министра генерала Павела всех была проведена чистка. Замминистра генерал Шалгович при помощи верных ему людей подчинил себе секретную полицию, которая стала работать на СССР.
Пока шли последние приготовления к вторжению, в Кремле непрерывно заседало Политбюро ЦК, члены которого были отозваны из отпусков. Брежнев лично позвонил Ульбрихта, Гомулку, Кадару и Живкову, чтобы поставить их в известность о принятом решении. Ровно в 23.00 20 августа 1968 года советские, польские, восточногерманские, венгерские и болгарские войска, под командованием генерала армии Ивана Павловского, в 18 местах пересекли границу Чехословакии. В то же время на взлетно-посадочную полосу пражского аэропорта с минутным интервалом стали приземляться военно-транспортные самолеты АН-12 на борту которых были воздушно-десантные войска и техника. В течении 48 часов 24 дивизии генерала Павловского полностью оккупировали территорию Чехословакии. Советские установки смогли заглушить радары НАТО в Западной Европе, но американцы смогли получать информацию о происходящей через спутники-шпионы.
Узнав о вторжении, Дубчек немедленно обратился к нации и собрал заседание Президиума ЦК КПЧ. Чехословацкая армия, как и в 1938 году, получила приказ не стрелять. Сопротивление привело бы только к бессмысленным жертвам с обоих сторон. После входя советских войск в Прагу здание ЦК КПЧ оставалось незанятым еще более часа, там продолжалось заседание. Затем, к ЦК подъехала черная «волга» с номерами советского посольства в сопровождении нескольких бронетранспортеров с солдатами. Вскоре к ним присоединились танки и здание было полностью оцеплено. Дубчек, Смрковский, Кригель, Черник и несколько других членом президиума были арестованы. Их вывезли сначала в Львов, а затем переправили в Москву.
Советские и болгарские войска перекрыли мосты через Влтаву и рассекли Прагу на две изолированные друг от друга части. Вторжение прошло практически без жертв среди мирного населения. Несмотря на оккупационный режим, 22 августа в Праге смог собраться XIV съезд КПЧ. Многие делегаты не смогли пробраться через советские блокпосты. Так, в столицу не смогли попасть делегаты из Словакии. Одновременно, посол СССР Червоненко собрал тех коммунистов, которые поддерживали вторжение. Среди них были члены Президиума Васил Беляк, Драгомир Кольдер, Франишек Барбирек и Алоиз Индра. Съезд осудил оккупацию, собранные Червоненко под охраной танков партийные чиновники одобрили.
Но, что делать дальше никто не знал. Оказалось, что Кремль не имеет никакого плане действий после ввода войск ! Солдаты, получившие приказ стрелять только для самообороны, если огонь будет открыт по ним, без проблем захватили страну, арестовали «мятежников», но управлять Чехословакией они не могли. Червоненко и Павловский попробовали заставить Свободу признать правительство Индры-Беляка-Кольдера, но старый генерал не поддавался.
24 августа в Москву прибыли Ульбрихт, Хонеккер, Гомулка, Кадар и Живков. Перед лидерами Восточного блока стоял только один вопрос - что делать с Чехословакией ? Днем ранее туда же прилетел Свобода в сопровождении Индры, Биляка и Кальдера. Прежде чем начать переговоры, президент потребовал от Брежнева организовать ему встречу с Дубчеком и другими арестованными. Генсек ЦК КПСС выполнил это условие. Убедившись, что все они живы, Свобода дал согласие на переговоры. 24-27 августа стороны долго и утомительно искали выход из тупика. Чехословацкая делегация согласилась аннулировать решения XIV съезда партии, распустить К-231 и подобные ему организации, восстановить «истинный» социализм, после чего советские войска покинут страну.
После подписания Соглашения Свобода вернулся домой вместе со всеми арестованными, которых Брежнев вынужден был отпустить. 11 сентября советские танки были выведены из Праги в провинцию. 17 апреля следующего года Александр Дубчек подал в отставку, и первым секретарем КПЧ стал Густав Гусак. Через год Дубчек был исключен из рядов компартии. Чехословакия вновь стала членом социалистического лагеря.