当华国锋听说“四人帮”在一些会议上告诉他们的盟友10月7日、8日或9日会有好消息时，他断定必须立刻采取行动。虽然没有江青正在策划政变的证据，却有另外一些不祥的征兆。10月4日迟群向江青发誓效忠，而10月4日《光明日报》重点推出一篇署名“梁效”的文章（北大和清华一些激进派的笔名）——《永远按毛主席的既定方针办》，声称“任何修正主义头子（影射华国锋），胆敢篡改毛主席的既定方针，是决然没有好下场的”。出于对这些事态的担忧，叶帅当天便去找汪东兴和华国锋商量，他们已经在担心“四人帮”会很快采取某种行动。
没有人怀疑江青属于“你死我活”的政治传统的一部分，她会一拼到底。任何逮捕“四人帮”的决定，都需要华国锋的果敢领导和中央军委副主席叶帅及时任中央警卫团（负责保卫党中央）负责人汪东兴的配合。一切都要面对面地商量，而且要行动迅速。毛泽东一死，当时担任中央军委副主席兼国防部长的叶帅就向华国锋保证，他将全心全意支持华国锋向后毛泽东时代顺利过渡。毛去世几天后，华国锋就曾派李先念去叶帅那里探听如何对付“四人帮”的口风，李、叶两人都认为有必要抓紧采取行动。汪东兴后来讲述如何为逮捕“四人帮”做准备时说，华国锋和叶剑英都是战略家，他本人仅仅是执行了他们的命令。
叶帅力求避免在采取抓捕行动时军队之间发生冲突，造成进一步的混乱。“四人帮”在钓鱼台的住所都有自己的警卫，因此应该避免在那里交手。时机的选择也至关重要。华国锋、叶剑英和汪东兴这三位策划者一致认为，必须抢在“四人帮”之前动手。在看过10月4日的社论，又听说“四人帮”告诉其同党到10月9日就会有好消息之后，华国锋、叶帅和汪东兴三人准备迅速采取果断行动。同时，汪东兴从他可以信赖的警卫团中逐个挑选了一小批可靠的人。
10月5日下午叶帅分别与华国锋和汪东兴商量，他们决定由华国锋发出通知，第二天即10月6日晚8时在中南海怀仁堂临时召开政治局常委会（这也有常例可循）；宣布的会议内容包括三个重要问题：出版“毛选”第五卷，筹建毛主席纪念堂，研究毛主席在中南海过去的住所的用途。通常参加政治局常委会议的只有华国锋、叶剑英、王洪文和张春桥。这些议题都是王洪文和张春桥不肯错过的。姚文元虽然不是政治局常委，但一直是“毛选”第五卷出版工作的关键人物，请他到会参加讨论也顺理成章。
10月6日晚，汪东兴的一小批警卫人员已埋伏在室内，但是楼外一切如常。将近晚8点时王洪文从东门迈步走进房间，立刻就被警卫扭住。他怒斥道：“我是来开会的，你们这是干什么！”警卫把他摁倒在地拖进了大厅。华国锋起身说道，“王洪文，你犯下了反党反社会主义的罪行，中央要对你进行隔离审查。”王洪文被押出大厅后，张春桥也提着公文包准时到达。他正要从东门进入大厅，也被警卫抓住铐了起来。华国锋向他宣布要对他的罪行进行审查，他也乖乖就范。姚文元一到，在楼外就被逮捕了。
与此同时，一小队警卫前往中南海江青的住所，向她宣布要对她进行特殊审查。江青说她要去一下卫生间，于是一名女警卫陪同她前往。回来后她便被押上一辆轿车带走。35分钟之内，没放一枪一弹，没流一滴血，“四人帮”的威胁就被消除了。
大约在同时，华国锋和叶剑英还派出一队特别人马前往广播电台、新华社、《人民日报》等新闻单位，以确保“四人帮”余党无法向社会传播消息，不公布任何新闻，直到把“四人帮”骨干分子全部抓起来为止。“四人帮”被捕后的第二天，北京市委的谢静宜和清华大学的迟群也被隔离审查。
接下来要抓紧解决的问题是，“四人帮”作为政治局委员一直抵制华国锋成为正式的国家最高领导人——因为江青也在觊觎这个位置。为此，叶剑英在西山自己家中召开了一次没有“四人帮”的政治局会议。会议从晚10点一直开到凌晨4点，会上一致推举华国锋担任党的主席和中央军委主席。他们还讨论了需要采取哪些措施，以防“四人帮”余党制造麻烦。这次政治局会议之后还立刻宣布，将在华国锋的领导下出版《毛泽东选集》第五卷——邓小平曾与“四人帮”极力争夺此事的控制权；它为华国锋提供了阐释毛泽东遗志的重要机会。
“四人帮”余党制造动乱的最大危险来自于上海的武装民兵。事实上，叶剑英和华国锋等人对“四人帮”被捕一事严加保密，直到他们确定已经控制了上海。曾长期担任南京军区（上海地区亦归其管辖）司令员的许世友飞到北京向几位领导人保证说，部队对上海可能爆发的战事已做好充分准备。这种担心是有道理的。“四人帮”被捕两天后，上海的余党因为与他们联系不上怀疑出了麻烦，开始为武力反抗做准备。
北京为了对付这种威胁，电召江青在上海的同党马天水等人去北京开会，这些人一到北京，就稀里糊涂屈服了。到10月14日，仍打算在上海策划抵抗的人感到党的高层干部和群众普遍反对武装反抗，他们自知处境无望，没打一仗就放弃了挣扎。中央随即派遣以苏振华将军为首的一批老干部去上海稳定局势。
同时，安全部门的干部也在甄别“四人帮”过去的部下中哪些人是最危险的。抓捕“四人帮”后的第二天，北京大约抓了30名“四人帮”的铁杆亲信。公安干部继续监视那些可能构成安全威胁的人。毛远新也被逮捕。
“四人帮”被捕的消息突然公布，让已经厌倦了无休止斗争的民众欣喜若狂，也消除了他们对那些人会卷土重来的顾虑。10月18日消息公布时，全国各地爆发了自发的庆祝活动。据观察到这些事件的外国记者报道，所有大城市都有异常兴奋的群众涌上街头庆贺。
