Войско Советского Союза было наиболее крупным по количественному составу. Оно включало до 500 тысяч человек и около 5 тысяч танков.
Операция по свержению руководства Чехословакии и утверждению режима, лояльного политике СССР, получила название «Дунай». Руководство над операцией осуществлял замминистра обороны СССР, генерал И. Г. Павловский.
Операция началась 21 августа, но о вводе войск Президиуму ЦК КПЧ стало известно раньше – 20 августа. Было проведено голосование, результаты которого оказались неприятными для Советской стороны. 7 голосовавших в Президиуме против 4 осудили вторжение. Тем не менее, операция уже была утверждена.
Работники чехославацких органов госбезопасности, советские десантники и сотрудники КГБ приняли участие в задержании правительственной верхушки Чехословакии: Дубчека, Черника, Смрковского, Кригеля, Шпачека. Они были отправлены в СССР.
Реакция людей на советские танки и солдат в Чехословакии была разнородной. Поначалу их встречали доброжелательно, дарили цветы, угощали продуктами, но с развитием операции участились митинги, демонстрации против оккупантов, как их потом стали воспринимать, появились жертвы среди гражданского и военного населения.
После нескольких стычек с протестующими в Праге под контроль были взяты местные СМИ: радио, печать, телевидение.
С 24 по 27 августа в Москве проводились переговоры. Дубчек и его сторонники были вынуждены подписать Московский протокол, которым фактически оправдывался ввод войск в качестве вынужденных действий из-за невыполнения обязательств Чехославкии, принятых во время переговоров в Чиерне-над-Тисой и Братиславе, также для предотвращения потенциального государственного переворота «контрреволюционными силами».
Кроме того протокол дал возможность СССР оставить часть войск на территории Чехословакии.
Только спустя два десятилетия, в 1990 году, начался вывод советских войск из Чехословакии.