15 Temmuz 2016 Cuma akşamı saat 21.30'da Genelkurmay Başkanlığı'ndan silah sesleri gelmeye başladı. Bu gelişmeler yaşanırken, saat 21.45'te İstanbul'da Boğaziçi ve Fatih Sultan Mehmet köprüleri askerler tarafından trafiğe kapatıldı.
Saat 22.00 sularında Genelkurmay Başkanı ve kuvvet komutanlarının rehin alındığı bildirildi. Gelişmeler üzerine saat 23.00'te Başbakan Binali Yıldırım, bir televizyon kanalına bağlanarak bir kalkışma girişimi olduğunu duyurdu ve bu girişime izin verilmeyeceğini belirtti. Saat 23.20'de ise darbeci askerler, Gölbaşı'ndaki Özel Harekat Daire Başkanlığı'na ve TÜRKSAT'a havadan saldırılar gerçekleştirdi.
16 Temmuz 2016 Cumartesi günü sabaha karşı saat 00.04'te, Marmaris'te bulunan Cumhurbaşkanı Recep Tayyip Erdoğan, bir basın açıklaması yaparak milleti şehir meydanlarına davet etti. Erdoğan, açıklamasında Türkiye Cumhuriyeti'nin Pennsylvania'dan yönetilemeyeceğini vurguladı. Aynı dakikalarda, kalkışmacı askerler Milli İstihbarat Teşkilatı yerleşkesine helikopterlerle hava saldırısı düzenledi. Saat 00.14'te ise TRT'yi işgal eden darbeci askerler, canlı yayında korsan darbe bildirisini okuttu.
Cumhurbaşkanı Erdoğan, saat 00.24'te Hürriyet Ankara Temsilcisi Hande Fırat'ın CNN Türk'teki canlı yayınına katılarak kalkışmaya tepki gösterdi ve halkı meydanlara çağırma çağrısını yineledi. Saat 00.36'da Cumhurbaşkanı Erdoğan'ın uçağının bulunduğu Dalaman Havalimanı'na baskın düzenleyen darbeciler, Erdoğan'ı bulamayınca Marmaris'e yöneldi. Saat 00.45'te ise Cumhurbaşkanı Erdoğan'ın çağrısına uyan çok sayıda vatandaş, Ankara'da Cumhurbaşkanlığı Külliyesi önünde toplandı. Bu sırada kalkışmacı askerler, toplanan vatandaşlara havadan bombalı saldırı düzenledi.
Sabahın erken saatlerinde de saldırılar devam etti. Saat 01.01'de Ankara Emniyet Müdürlüğü, savaş uçakları ve helikopterlerle düzenlenen hava saldırısının hedefi oldu. Saat 01.10'da Cumhurbaşkanı Erdoğan, Marmaris'te kaldığı otelden ayrılarak İstanbul'a doğru yola çıktı ve saat 01.15'te İstanbul'a indi. Saat 02.00 itibarıyla kalkışma girişiminde bulunan FETÖ mensubu askerler gözaltına alınmaya başlandı.
Saat 02.15'te Cumhurbaşkanı Erdoğan'a suikast düzenlemeyi amaçlayan silahlı teröristler Marmaris'e ulaştı. Saat 02.42'de ise Türkiye Büyük Millet Meclisi'ne bombalı saldırı düzenlendi, polis memurları ve meclis çalışanları yaralandı, Meclis binasında ağır hasar oluştu. Saat 03.00'te TRT binasını ele geçirmeye çalışan FETÖ mensubu askerler gözaltına alınırken, TRT'deki yayın normale döndü. Saat 03.20'de Cumhurbaşkanı Erdoğan, ailesiyle birlikte İstanbul'a geldi.
Ankara Cumhuriyet Başsavcılığı, saat 04.00'te darbe girişiminde bulunan Yurtta Sulh Komitesi üyeleri ve FETÖ ile irtibatlı olduğu belirlenen yargı görevlileri hakkında gözaltı kararı verdi. Saat 04.32'de Başbakan Yıldırım, Ankara semalarındaki kritik bölgelerde uçuş yapan her türlü askeri helikopter ve uçağın füze ile indirileceğini ve hava sahasının kapatıldığını açıkladı. Saat 06.19'da ise kalkışmacı pilotların kullandığı bir F-16 uçağından, Cumhurbaşkanlığı Külliyesi yakınlarındaki köprülü kavşağa ve otoparka iki bomba atıldı. Bu saldırılarda 15 kişi şehit oldu, 7 kişi yaralandı.
Gelişmelerin ardından saat 06.55'te Boğaziçi Köprüsü'nü kapatan kalkışmacı askerler teslim oldu. Saat 08.11'de İstanbul'da uçak, vapur ve metro seferleri normale döndü. Saat 08.32'de Genelkurmay Başkanı Orgeneral Hulusi Akar, Çankaya Köşkü'ne geldi. Saat 08.36'da Emniyet Özel Harekat polisleri, Jandarma Genel Komutanlığı'nın kontrolünü ele geçirdi. Saat 10.07'de ise Genelkurmay Başkanlığı'ndan çıkan yaklaşık 700 silahsız er ve erbaş polise teslim oldu.
Başbakan Yıldırım, saat 12.57'de Çankaya Köşkü'nde bir basın açıklaması yaptı. Saat 16.08'de ise TBMM olağanüstü toplandı. Günün ilerleyen saatlerinde, saat 20.02'de Akıncı 4. Ana Jet Üssü'ndeki operasyon sona erdi.