درگیری میان همافران و افراد گارد جاویدان که از شب پیش آغاز شده بود، تا قبل از ظهر روز بیست و یکم نیز ادامه داشت. سرانجام در ساعت 10 صبح، در اسلحه خانه نیروی هوایی به روی مردم گشوده شد. هزاران نوشته بر مقوا و کاغذ روی دستها در سطح شهر می چرخید: «هر کس ورقه پایان خدمت دارد برای گرفتن اسلحه به نیروی هوایی برود.» ناگهان در سطح شهر شایع شد که امام(ره) اعلام جهاد کردهاند. هزاران جوان که در این مدت آموزشهای ابتدایی نظامی دیده بودند، با اسلحههای سبک یا بمبهای دستساز در شهر به راه افتادند و به مراکز نظامی حمله بردند، کلانتری های 9، 10، 11، 14، 16، 26 و کلانتری نارمک به دست مردم افتاد. ارتش با تانکها و نفربرها شروع به مقابله با مردم کرد. جوانان موتورسوار به جز لوازم پزشکی برای مجروحین، شروع به جمعآوری گونی برای ساخت سنگر و شیشه و پارچه برای درست کردن بمبهای آتش زا کردند. هزاران زن و مرد با کندن آسفالتهای خیابان و یا باغچه های کنار پیاده رو، گونی ها را پر از خاک می کردند و با شلنگ آب بر روی این کیسه ها آب میپاشیدند تا گلوله ها بهتر مهار شوند. در نقاط مختلف تهران بخصوص خیابانهای فرح آباد، ژاله، تهران نو، میدان ژاله (شهدا)، میدان شهباز، خیابان شهناز، میدان خراسان، اطراف پادگان نیروی هوایی در فرح آباد قصر فیروزه، سنگربندی شد.
زنان در هر گوشه شهر مشغول رنده کردن صابون و ساخت کوکتل مولوتف بودند. با وجود کمبود شدید بنزین، هزاران نفر باک ماشینها و موتورهای خود را برای ساخت کوکتل مولوتف – تنها سلاح مردمی در مقابل تانکها – خالی می کردند. تیپ زرهی قزوین برای حمایت از نیروهای حکومت نظامی وارد شهر شد، ولی در خیابان سپه مورد هجوم مردم قرار گرفت. وقتی مردم توانستند با سلاحهای ابتدایی خود چند تانک را که برای جنگ با افراد نیروی هوایی آمده بودند از کار بیندازند، روحیه ها چند برابر شد. اهالی محله های حاشیه شهر جادههایی را که به تهران می رسید بستند تا از ورود قوای کمکی از شهرهای مجاور برای ارتش جلوگیری کنند.
روزنامه ها که به چاپ دوم و سوم رسیده بودند، میان مردم دست به دست می شدند، همه جا متن فتوای امام(ره) دربارهی قسم وفاداری ارتشیان به شاه را می شد دید :«قسم برای حفظ قدرت طاغوتی صحیح نیست و مخالفت با آن واجب است و کسانی که به این نحو قسم خورده اند باید بر خلاف آن عمل کنند.»
مردم سوار بر چند تانک و نفربری که ازنظامیان گرفته بودند، در خیابانها حرکت می کردند و به دیگران روحیه می دادند، درحالی که شهر در آتش و جنگ می سوخت، تعدادی از روحانیون با بلندگو به مردم اطلاع دادند که رهبر انقلاب هنوز فرمان جهاد نداده است.
فرمانداری نظامی در آخرین اعلامیه اش که بارها از رادیو پخش شد و سربازان نیز توسط بلندگو آن را برای مردم میخواندند، ساعت منع عبور و مرور را از چهار و نیم عصر اعلام کردند، از سوی دیگر ، ستاد کودتا تصمیم گرفت همان شب طرح از پیش تعیین شده خود را به اجرا بگذارد.
پس از اعلام ساعت منع عبور و مرور، خانواده های درجه داران، افسران، همافران و سربازان نیروی هوایی بادر دست داشتن نوشتههایی در خیابانها به راه افتادند و از مردم خواستند که درخیابانها بمانند و در ساعت پنج عصر راهپیمایی کنند. آنها اعلام کردند که مأموران گارد و فرمانداری نظامی قصد دارند به بیمارستانها حمله کنند و مجروحان درگیری های اخیر را با خود ببرند. درحالی که نیروهای مدافع رژیم به شدت با مردم مقابله می کردند و افسران طراح کودتا در تلاش برای آخرین هماهنگی ها بودند، ناگهان پیام امام (ره) اوضاع را عوض کرد؛ پیامی که در چشم به هم زدنی در شهر پخش شد. روحانیان، ایستاده بر سقف ماشینها با بلندگو یا فریاد این پیام را اعلام می کردند. خودروها با چراغهای روشن و نصب اعلامیه بر پشت شیشههایشان و هزاران جوان بادر دست گرفتن نوشته ها از مردم می خواستند که خیابانها را ترک نکنند. در بخشی از این پیام آمده بود: «اعلامیه امروز حکومت نظامی خدعه و خلاف شرع است، مردم به هیچ وجه به آن اعتنا نکنند، برادران و خواهران عزیزم، هراسی به خود راه ندهید که به خواست خداوند تعالی، حق پیروز است.»
مردم واکنشی باور نکردنی داشتند. آنها لاستیک ماشینهایشان رادرخیابانها آتش میزدند و راه بندان ایجاد میکردند، همه با فریاد از هم می خواستند که به خانه نروند و به یکدیگر هشدار می دادند: «نگذارید بیست و هشت مرداد تکرار شود»، «توطئهی کودتا را خنثی کنید.»
در امریکا، برژینسکی، شبانه طرح کودتا را با ژانرال براون (وزیر دفاع) و ژنرال ترنر (رئیس سیا) مطرح کرده و موافقت آنها را به دست آورد و از ژانرال هایزر، فرستاده نظامی امریکا که تا یکی – دو روز پیش در ایران به سر برده بود، اطلاعاتی دربارهی آمادگی ارتش به دست آورد، اما در تهران حضور میلیونها زن و مرد که با ابتدایی ترین سلاحها ارتش را در میان گرفته بودند، امکان کودتا را از بین برده بود.
در حالی که در اکثر شهرهای ایران جنگی تمام عیار میان مردم و ارتش در جریان بود، بختیار در مجلس سنا سرگرم تصویب لایحه انحلال ساواک و محاکمه وزیران و غارتگران بیتالمال بود و درحضور سناتورهای پیر و هراسانی که ازمیان آتش و خون خود را به آنجا رسانده بودند، سخنرانی میکرد: «اگر دولت موقت بخواهد به زور وزارتخانه ها را اشغال کند، ما به وظایف قانونی خود عمل می کنیم... من به هر قیمت ایستادگی می کنم، مدارای ما نشانه ضعف نیست... پیروز کسی است که حتی نیم ساعت بیشتر مقاومت کند...»
بختیار در مصاحبه با کیهان انگلیسی، گفت که از راه قانونی و تشکیل مجلس مؤسسان امکان تغییر رژیم از سلطنتی به جمهوری وجود دارد. البته در میان شور و جنگ و هیجان نه گوشی صدایش را می شنید و نه چشمی به او اعتنا میکرد. آن شب ایران تا صبح بیدار ماند. احتمال کودتا از میان رفت، اما بیمارستانها پر از کشته و مجروح شد. ستاد امداد سازمان ملی پزشکان، تعداد شهدای تهران را تا ساعت یازده شب، صد و بیست و شش تن و تعداد مجروحان و ششصد و سی و چهار نفر ذکر کرد.
تا فرا رسیدن صبح، نیروی دریایی نیز به نیروی هوایی پیوست و تنها نیروی زمینی که تعداد زیادی از سربازانش به مردم ملحق شده بودند و هوانیروز، که هر لحظه ضعیف تر می شد، در خدمت حکومت باقی مانده بودند.