กระทรวงกลาโหม กับ พล.ต.อ.เผ่า ศรียานนท์ อธิบดีกรมตำรวจและรัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทยในขณะนั้น ที่ค้ำอำนาจของรัฐบาลจอมพล ป. พิบูลสงคราม ต่อมาท่านได้ทำการชายตัว

ประชาชนไม่ยอมรับผลการเลือกตั้งทั่วไปเมื่อวันที่ 26 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2500 เนื่องจากเป็นการเลือกตั้งที่ปรากฏความไม่สุจริตค่อนข้างชัดเจน นับตั้งแต่มีการใช้เครื่องบินโปรยใบปลิวโจมตีฝ่ายตรงข้าม ข่มขู่ชาวบ้าน ประชาชน ให้เลือกแต่ผู้สมัครของพรรคเสรีมนังคศิลา คือ พรรครัฐบาล หรือการเวียนเทียนมาลงคะแนน การสลับหีบบัตร การแอบหย่อนบัตรคะแนนเถื่อนเข้าไปในหีบ และต้องใช้เวลานับคะแนน 7 วัน ด้วยกัน ผลการเลือกตั้ง พรรคเสรีมนังคศิลาของจอมพล ป. พิบูลสงคราม ได้เสียงข้างมาก ขณะที่พรรคประชาธิปัตย์ ได้ 30 ที่นั่ง

วันที่ 2 มีนาคม นิสิตจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยและประชาชนร่วมกันเดินขบวนประท้วงการเลือกตั้ง มีการลดธงเหลือแค่ครึ่งเสาเป็นการไว้อาลัย และเรียกร้องให้ พล.อ.ท.มุนี มหาสันทนะ เวชยันต์รังสฤษฎ์ ซึ่งเป็น ส.ส.สังกัดพรรคเสรีมนังคศิลา ลาออกจากตำแหน่งอธิการบดีจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

จอมพล ป. นายกรัฐมนตรีและรัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทย ประกาศสถานการณ์ฉุกเฉินในวันที่ 2 มีนาคม พ.ศ. 2500 และแต่งตั้งให้ จอมพลสฤษดิ์ เป็นผู้ปราบปรามการชุมนุม แต่เมื่อฝูงชนเดินทางมาถึงสะพานมัฆวานรังสรรค์แล้ว จอมพลสฤษดิ์กลับเป็นผู้นำเดินขบวน พาฝูงชนข้ามสะพานมัฆวานรังสรรค์ โดยกล่าวว่า ทหารจะไม่มีวันทำร้ายประชาชน และเมื่อถึงหน้าทำเนียบรัฐบาลได้เป็นผู้เปิดประตูทำเนียบ นำพาประชาชนเข้าพบ จอมพล ป. พิบูลสงคราม จนกระทั่งจอมพล ป. ต้องลงมาเจรจาด้วยตนเองที่บันไดหน้าตึกไทยคู่ฟ้า เมื่อได้เจรจากันแล้ว จึงได้ข้อสรุปว่า จอมพล ป. ยอมรับว่าการเลือกตั้งครั้งนี้ไม่ชอบมาพากลและจะจัดการเลือกตั้งขึ้นใหม่ จึงได้พูดผ่านโทรโข่งขอให้ผู้ชุมนุมสลายตัวไปอย่างสงบ และขอให้อัญเชิญธงขึ้นสู่ยอดเสาตามปกติ ซึ่งก็ได้เป็นไปตามอย่างที่ จอมพลสฤษดิ์ ร้องขอทุกประการ ซึ่งการเดินขบวนประท้วงครั้งนี้นับเป็นการชุมนุมทางการเมืองครั้งแรกของชาวไทยนับตั้งแต่การปฏิวัติสยาม พ.ศ. 2475

ฝ่ายจอมพลสฤษดิ์ ที่ได้มีท่าทีเช่นนี้ ได้สร้างความนิยมขึ้นอย่างมากในหมู่ประชาชน แต่ก็ถือว่าเป็นการกระทำที่ท้าทายอำนาจจอมพล ป. เพราะหลังจากนี้ จอมพลสฤษดิ์ยังได้ประกาศด้วยตนเองผ่านทางวิทยุกระจายเสียงแห่งประเทศไทยเป็นนัยทิ้งท้ายโดยกล่าวถึงผู้ชุมนุมที่ผ่านมาว่า

จึงทำให้มีความแตกแยกและหวาดระแวงกันเองระหว่าง ฝ่ายทหารที่สนับสนุนจอมพลสฤษดิ์ และฝ่ายทหารและตำรวจที่สนับสนุนจอมพล ป.

สภาพโดยทั่วไปแล้วในเวลานั้น บ้านเมืองตกอยู่ในภาวะของความวุ่นวาย นักเลง อันธพาล อาละวาดป่วนเมืองราวกับไม่เกรงกลัวกฎหมาย ทั้งนี้ เป็นที่รับรู้กันโดยทั่วไปว่า ที่เหล่าอันธพาลสามารถก่ออาชญากรรมได้ตามใจเพราะมีตำรวจ โดย พล.ต.อ.เผ่า ศรียานนท์ อธิบดีกรมตำรวจ สนับสนุนอยู่ และจากนั้นมา ทหารและตำรวจก็เกิดความแตกแยกกัน โดยไฮปาร์คโจมตีกันบนลังสบู่ที่ท้องสนามหลวงสลับกันวันต่อวัน ในบางครั้ง ทหารชั้นประทวนก็ยกพวกล้อมสถานีตำรวจจนเกิดเหตุทำร้ายร่างกายตำรวจบ้าง แต่ก็ไม่เกิดเหตุรุนแรงไปกว่านั้น

13 มีนาคม รัฐบาลประกาศยกเลิกสถานการณ์ฉุกเฉิน

14 กรกฎาคม ซึ่งเป็นวันครบรอบวันเกิด 60 ปี ของจอมพล ป. พิบูลสงคราม จอมพลสฤษดิ์ ธนะรัชต์ เข้าอวยพรวันเกิดและนำลูกสุนัขตัวหนึ่งมอบให้เป็นของขวัญ พร้อมกล่าวว่าจะจงรักภักดีต่อจอมพล ป. เช่นเดียวกับสุนัขตัวนี้ เพื่อเป็นการสยบความขัดแย้ง

ในวันที่ 12 กันยายน พ.ศ. 2500 รัฐมนตรีดังต่อไปนี้ได้ขอกราบถวายบังคมลาออกจากตำแหน่ง จอมพลสฤษดิ์ ธนะรัชต์ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงกลาโหม พลตรี ศิริ สิริโยธินรัฐมนตรีว่าการกระทรวงสหกรณ์ พลโท ถนอม กิตติขจร รัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงกลาโหม พลโท ประภาส จารุเสถียร รัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงมหาดไทย พลอากาศโท เฉลิมเกียรติ วัฒนางกูร รัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงเกษตร พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ให้ จอมพล แปลก พิบูลสงคราม ดำรงตำแหน่งรัฐมนตรีว่าการกระทรวงกลาโหมและรัฐมนตรีว่าการกระทรวงสหกรณ์

15 กันยายน จอมพล ป. หลังกลับจากเข้าเฝ้าฯ พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชด้วยสีหน้าไม่สู้ดีเมื่อมีสื่อมวลชน โดยนาย ทองใบ ทองเปาด์ ได้ถามว่ามีความขัดแย้งกับพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชจริงหรือไม่ เพราะก่อนหน้านั้นในงานฉลองกึ่งพุทธกาล และงานวิสาขบูชา ที่ทางรัฐบาลได้จัดเป็นงานครั้งใหญ่ แต่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว และสมเด็จพระนางเจ้าฯ พระบรมราชินีนาถ มิได้เสด็จมา จึงทำให้มีการวิจารณ์ไปทั่วว่า รัฐบาลมีความขัดแย้งกับทางพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว แต่ทางจอมพล ป. ปฏิเสธ และได้รีบขึ้นรถยนต์จากไป ต่อมา จอมพลสฤษดิ์และคณะนายทหารในบังคับบัญชา มีแถลงการณ์ขอให้จอมพล ป. และ พล.ต.อ.เผ่า ศรียานนท์ ลาออก ซึ่งหลังจากแถลงการณ์อันนี้ออกมาแล้ว มีรายงานที่เชื่อถือได้ว่า สมาชิกพรรคเสรีมนังคศิลาเสนอให้จอมพล ป. จัดการอย่างเด็ดขาดกับ จอมพลสฤษดิ์ และกลุ่มทหารในวันพรุ่งนี้ เท่ากับเป็นการบีบบังคับให้ จอมพลสฤษดิ์ ตัดสินใจชิงรัฐประหารแน่นอน

รัฐประหารเกิดขึ้นในเวลา 18.00 น. ของวันที่ 16 กันยายน พ.ศ. 2500 พล.ท.ประภาส จารุเสถียร แม่ทัพภาคที่ 1 (ยศและตำแหน่งในขณะนั้น) ใช้รถถัง รถหุ้มเกราะและกำลังพล กระจายกำลังออกยึดจุดยุทธศาสตร์ต่าง ๆ เช่น หอประชุมกองทัพบก ที่ถนนราชดำเนินนอก เป็นต้น ในส่วนของกองบัญชาการตำรวจกองปราบ ที่สามยอด ซึ่งเป็นที่บัญชาการของ พล.ต.อ.เผ่า ได้รับคำสั่งให้ยึดให้ได้ภายใน 120 นาที ก็สามารถยึดได้โดยเรียบร้อย โดย ร.ท.เชาว์ ดีสุวรรณ ในขณะที่ พล.จ.กฤษณ์ สีวะรา รองแม่ทัพภาคที่ 1 (ยศและตำแหน่งในขณะนั้น) พ.ท.เอิบ แสงฤทธิ์ พ.ต.เรืองศักดิ์ ชุมะสุวรรณ พ.อ.เอื้อม จิรพงษ์ และ ร.อ.ทวิช เปล่งวิทยา นำกำลังตามแผนยุทธศาสตร์ "เข้าตีรังแตน" โดยนำกองกำลังทหารราบที่ 1 พัน 3 บุกเข้าไปยึดวังปารุสกวัน ซึ่งเป็นกองบัญชาการตำรวจนครบาล จากนั้นจึงติดตามด้วยกองกำลังรถถัง ในขณะที่กองทัพเรือ พล.ร.อ.หลวงชำนาญอรรถยุทธ ผู้บัญชาการทหารเรือ ได้สั่งวิทยุเรียกเรือรบ 2 ลำ ยึดท่าวาสุกรี และส่งกำลังส่วนหนึ่งยึดบริเวณหน้าวัดราชาธิวาส เพื่อประสานงานยึดอำนาจ จนกระทั่งการยึดอำนาจผ่านไปอย่างเรียบร้อย 

ขณะที่ฝ่าย จอมพล ป. พิบูลสงคราม รู้ล่วงหน้าก่อนเพียงไม่กี่นาที จึงตัดสินใจหลบหนีโดยไม่ต่อสู้ โดยเดินทางไปโดยรถยนต์ประจำตัวนายกรัฐมนตรียี่ห้อฟอร์ด รุ่นธันเดอร์เบิร์ด พร้อมกับคนติดตามเพียง 3 คน เท่านั้นคือ นายฉาย วิโรจน์ศิริ เลขานุการส่วนตัว พ.ต.อ.ชุมพล โลหะชาละ นายตำรวจติดตามตัว และ พ.ท.บุลศักดิ์ วรรณมาศ ทั้งหมดได้หลบหนีไปทางจังหวัดตราด และว่าจ้างเรือประมงลำหนึ่งเดินทางไปที่เกาะกง ประเทศกัมพูชา ก่อนลงเรือ จอมพล ป. ได้ให้ พ.ท.บุลศักดิ์ นำรถไปคืนสำนักนายกรัฐมนตรี และเข้าพบหัวหน้าคณะปฏิวัติ คือ จอมพลสฤษดิ์ ว่า ทั้ง 3 ได้หลบหนีออกนอกประเทศไปแล้ว ขออย่าได้ติดตามไปเลย

ขณะที่ พล.ต.อ.เผ่า ศรียานนท์ ยังมิได้หลบหนีไปเหมือนจอมพล ป. แต่ถูกควบคุมตัวเข้ากองบัญชาการคณะปฏิวัติ พร้อมกับกล่าวว่า "อั๊วมาแล้ว จะเอาอย่างไรก็ว่า" แต่ในวันรุ่งขึ้นก็ต้องเดินทางออกจากประเทศไทยไปยังสวิตเซอร์แลนด์ 

รัฐประหารครั้งนี้ยังเป็นครั้งแรกที่ พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ทรงมีพระบรมราชโองการให้ประกาศกฎอัยการศึกทั่วราชอาณาจักร เป็นครั้งแรกในรัชกาลของพระองค์ โดยไม่ได้เป็นพระบรมราชโองการผ่านผู้สำเร็จราชการแทนพระองค์ โดย จอมพล สฤษดิ์ ธนะรัชต์ เป็นผู้รับสนองพระบรมราชโองการ ประกาศ ณ วันที่ 16 กันยายน พ.ศ. 2500

ในวันที่ 21 กันยายน พ.ศ. 2500 จอมพล สฤษดิ์ ธนะรัชต์ ได้ทูลเกล้า พจน์ สารสิน เป็นนายกรัฐมนตรีคนที่ 9 ของราชอาณาจักรไทย

ในวันที่ 3 ตุลาคม พ.ศ. 2500 23.00 น. ทรงมีพระบรมราชโองการให้เลิกประกาศกฎอัยการศึกในบางจังหวัด โดยทรงยกเลิกกฎอัยการศึกทั้งหมด 46 จังหวัด และให้คงกฎอัยการศึกไว้ทั้งหมด 26 จังหวัดจากทั้งหมด 72 จังหวัด โดยนาย พจน์ สารสิน นายกรัฐมนตรี เป็นผู้รับสนองพระบรมราชโองการ

ในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2501 พลโทถนอม กิตติขจร ดำรงตำแหน่งนายกรัฐมนตรีคนที่ 10 ของราชอาณาจักรไทย ตามมติสภาผู้แทนราษฎร

ในวันที่ 10 มกราคม พ.ศ. 2501 6.00 น.ทรงมีพระบรมราชโองการให้เลิกประกาศกฎอัยการศึก ใน 26 จังหวัด ที่ยังคงให้ประกาศกฎอัยการศึกไว้เป็นอันจบเหตุการณ์เนื่องจากยกเลิกใช้กฎอัยการศึกทั่วราชอาณาจักรในวันและเวลาดังกล่าว โดยมีพลโท ถนอม กิตติขจร นายกรัฐมนตรี เป็นผู้รับสนองพระบรมราชโองการ