Przeciwko protestującym władze skierowały "odpowiednie" środki. Na ulice Poznania trafiło 10 tysięcy żołnierzy. Wojsko dysponowało 359 czołgami, 31 działami pancernymi, 6 armatami plot, 30 transporterami opancerzonymi, 880 samochodami, 68 motocyklami i kilkoma tysiącami broni ręcznej i maszynowej. Siłami pacyfikacyjnymi dowodził generał Stanisław Popławski, Polak rosyjskiego pochodzenia.
Od początku wypadków poznańskich miejscowi aparatczycy naciskali na władze w Warszawie, aby te skierowały do miasta wojsko. Siły miejscowe Korpusu Bezpieczeństwa Wewnętrznego (jedynie jednostki wartownicze i ochrony, zorganizowane w 10 pułk KBW) oraz milicji były zbyt wątłe. Skoszarowani w Poznaniu podchorążowie Oficerskiej Szkoły Wojsk Pancernych i Zmechanizowanych (OSWPiZ) oraz Centrum Wyszkolenia Służby Tyłów (CWST) w większości pochodzili z miasta i okolic.
Fakt ten budził wątpliwości, co do ich postawy w momencie ewentualnego starcia z demonstrantami, wśród których mogli być znajomi lub nawet członkowie rodzin żołnierzy. Ostatecznie, pod naciskiem miejscowych władz, podchorążowie wzięli początkowo udział jedynie w akcjach porządkowo-ochronnych, jednak z wyraźnym zakazem używania broni. Doszło w tym czasie do kilku incydentów, których ofiarami stali się żołnierze pobici przez demonstrantów. Sytuacja zmieniła się po przybyciu do Poznania gen. Popławskiego.
Pomimo obiekcji komendantów obu szkół wojskowych podchorążowie zostali skierowani do zabezpieczenia budynków administracji publicznej, Milicji Obywatelskiej i Urzędu Bezpieczeństwa. Oddziały pancerne zablokowały część miasta, w której znajdował się gmach UB, wypierając uzbrojonych demonstrantów (broń pochodziła m. in. z rozbitej zbrojowni więzienia oraz posterunków MO). Wobec miażdżącej przewagi wojska cywile przenieśli się na dachy okolicznych budynków, skąd prowadzili ostrzał. Nie byli w żaden sposób zorganizowani ani dowodzeni. Strzelanina była bezładna i doprowadziła do ofiar wśród ludności cywilnej. Strzelano najczęściej z ukrycia. Załogi wozów bojowych użyły broni maszynowej – z dział czołgowych nie oddano ani jednego strzału.
28 czerwca po godzinie 16 do miasta zaczęły wkraczać pododdziały 2. Korpusu Pancernego i 2. Korpusu Armijnego. Większość jednostek pochodziła ze Śląskiego Okręgu Wojskowego, ale w czasie rozruchów spora ich część była na ćwiczeniach na poligonie w Biedrusku, oddalonym zaledwie 20 km od Poznania, więc ich udział w pacyfikacji zajść był oczywisty. Gen. Popławski objął dowództwo nad operacją.
Oddziały złożone z podchorążych były stopniowo luzowane przez jednostki liniowe, które zaczęły zabezpieczać kluczowe punkty miasta, w tym dworzec i elektrownię. Około godz. 22 w rejonie Dworca Głównego zginął ppor. Marian Sępkowski z 73. pułku zmechanizowanego.
W nocy wprowadzono w Poznaniu godzinę milicyjną. Wojsko otrzymało rozkaz zatrzymywania i rewidowania - wspólnie z MO i UB – ludzi na ulicach. W czasie realizacji tych zadań żołnierze byli ostrzeliwani i obrzucani butelkami z benzyną. Przy ul. Dąbrowskiego doszło wtedy do pierwszego przypadku użycia armaty czołgowej – ostrzał z jednego z budynków był tak silny, że oddano w jego kierunku jeden strzał. W późniejszych działaniach użyto głównego uzbrojenia czołgowego jeszcze raz, raz również oddano strzał z armaty przeciwpancernej 85 mm. W obu przypadkach w celu zburzenia barykad.
W trakcie działań doszło również do przypadkowego ostrzelania jednego pododdziału wojska przez inny. W wyniku incydentu zginął szer. Bronisław Falasa, a dwóch żołnierzy zostało rannych. Dwóch kolejnych odniosło rany w wyniku ostrzału z wieży auli Uniwersytetu Adama Mickiewicza i gmachu opery.
29 czerwca oddziałami wojska obsadzono kolejne kluczowe punkty miasta, w tym największe zakłady pracy. Cały czas dochodziło do incydentów z użyciem broni palnej, jednak ich intensywność stopniowo malała.
Łącznie w walkach zginęło lub zmarło od ran trzech żołnierzy WP, 37 zostało rannych. Wojsko wystrzeliło ok. 180 tys. pocisków z broni ręcznej i maszynowej. Należy podkreślić, że oddziały Korpusu Bezpieczeństwa Wewnętrznego, często utożsamiane z Wojskiem Polskim, nie podlegały MON – były to oddziały Ministerstwa Spraw Wewnętrznych.
Trudno ocenić straty wśród demonstrantów spowodowane działaniem Wojska Polskiego. Ogólnie szacuje się, że zginęło ponad 70 osób, jednak badacze skłaniają się ku tezie, że większość z nich stała się ofiarą działań MO, UB oraz przypadkowych postrzałów spowodowanych ogniem protestujących.
Po zakończeniu działań do opinii publicznej zaczęły dostawać się liczne nieprawdziwe opowieści o okrucieństwie i barbarzyństwie wojska wobec bezbronnej ludności - bombardowanie i ostrzeliwanie manifestantów z samolotów, masakrowanie kobiet, dzieci i starców pod gąsienicami czołgów, bezmyślne strzelanie z czołgów i broni maszynowej do tłumu. Twierdzono również, że miasto było pacyfikowane przez "ruskich w polskich mundurach", co nie było prawdą, gdyż jedynie kilku dowódców wyższego szczebla było sowieckimi oficerami oddelegowanymi do WP. W późniejszym okresie pojawił się również wątek doraźnego procesu i skazania 19 żołnierzy na karę śmierci za niewłaściwą postawę lub przejście na stronę demonstrantów. Te rewelacje nie znalazły jednak potwierdzenia w żadnych dokumentach ani zeznaniach świadków. Wiadomo jedynie o postępowaniach dyscyplinarnych wszczętych wobec kilku żołnierzy.
