К 4 октября инициатива полностью перешла к правительству. Около Белого дома и в нем самом еще находилось около тысячи человек, которые располагали некоторым количеством оружия. Однако они уже были обречены. Рано утром 4 октября начался финальный акт драмы: штурм Белого дома войсками.
Первые БТРы начали обстрел баррикад вокруг здания около половины седьмого утра. К восьми часам кольцо окружения замкнулось, а в половине девятого здание начали обстреливать — сначала из легкой бронетехники и стрелкового оружия.
Ответный огонь велся спорадически. В здании впоследствии обнаружили 157 гильз от стрелкового оружия. В сущности, это скорее обозначение сопротивления, чем настоящие попытки отбиться. Основная масса людей, включая депутатов, собралась в зале Совета Национальностей, помещении без окон. Поразительно, но, находясь под обстрелом, депутаты, как выразился очевидец, «обсуждали политическую ситуацию» в течение двух часов.
Несмотря на минимальное, фактически отсутствующее противодействие, штурмующие понесли ощутимые потери. Причина заключалась в «дружественном огне». Нужно понимать, что абсолютное большинство бойцов под стенами Белого дома составляли срочники 18–20 лет, очень плохо обученные и перепуганные. Вдобавок в штурме участвовали части разных ведомств — армии, МВД, Главного управления охраны. Взаимодействие между ними не было отлажено, связь не всегда имелась, и в результате между самими штурмующими постоянно возникали спонтанные перестрелки. Один из солдат впоследствии только руками разводил: «Все погибшие были от дружественного огня». Ко всему прочему, «афганцы» вели бой в гражданской одежде, поэтому в какой-то момент солдаты внутренних войск перепутали их с повстанцами и обстреляли. Те ответили огнем. Более того, бойцы дивизии Дзержинского успели по ошибке сразиться еще и с десантниками 119-го полка. Не опознав незнакомые бронированные машины, вэвэшники принялись палить по десантникам из тяжелых пулеметов. По словам отставного следователя Прошкина, один из десантников даже попал в плен и был расстрелян потому, что его приняли за парламентариста. В общем, все или почти все потери атакующие понесли в результате собственных неорганизованных действий. Во всяком случае, мизерный расход боеприпасов защитниками Белого дома явно свидетельствует об этом.
Около десяти часов утра в дело пошел крупный калибр. К Белому дому вышли танки — шесть машин Таманской дивизии. 125-миллиметровый осколочно-фугасный снаряд весит 23 килограмма и причиняет ужасающие разрушения. Если бы танки вели стрельбу в максимальном темпе, Белый дом в течение дня был бы, конечно, полностью разрушен. Однако обстрел велся с довольно длинными интервалами. Именно этот обстрел страна и мир могли наблюдать по ТВ, и именно его видела толпа зевак, собравшаяся поглазеть на работу танков как на шоу.
Стрельба из танков окончательно сломила обороняющихся. По некоторым данным, защитники Белого дома попытались послать наружу человека с белым флагом, но он почти сразу погиб. Тогда парламентаристы связались с внешним миром по радио и сумели договориться о выводе из здания сначала журналистов, женщин и детей. Эвакуация проходила в нервной обстановке, началась спонтанная перестрелка из стрелкового оружия, но в итоге вскоре после полудня около двухсот человек покинули Белый дом под прикрытием подошедших к зданию бронетранспортеров. В здание начали проникать, но еще не заняли его целиком, солдаты.
Около трех часов дня к Белому дому подошли офицеры группы «Альфа». Альфовцы остались лояльны правительству, но антитеррористический спецназ пользовался всеобщим авторитетом, так что его офицеры оказались самыми подходящими переговорщиками. Но переговорам предшествовал трагический инцидент, оставшийся очередным грязным секретом событий октября 1993 года. Неизвестный стрелок убил младшего лейтенанта группы «А» Геннадия Сергеева. Сергеев той осенью находился в отпуске, но с началом противостояния сам вернулся в подразделение. Кто стрелял, так и осталось неизвестным, но сослуживцы погибшего, в частности командир группы Геннадий Зайцев, были абсолютно уверены, что огонь велся не со стороны Белого дома. Возможно, свою роль сыграла необычная униформа и экипировка офицеров спецподразделения, возможно, что кто-то стремился спровоцировать альфовцев на неадекватную реакцию. Однако, несмотря на весь накал эмоций, альфовцы продолжили делать то, для чего пришли. Они вышли к зданию, назвались и попросили кого-нибудь выйти из Белого дома для переговоров.
В этот момент вновь вспыхивает стрельба со стороны правительственных войск. Геннадий Зайцев, командир «Альфы», выходит в радиоэфир и громовым голосом объявляет, что если кто-нибудь продолжит стрелять, он использует силы, имеющиеся в его распоряжении. Это подействовало: выяснять на личном опыте, насколько хорошо стреляют спецназовцы, никто не захотел.
Подполковник группы «А» Владимир Келехсаев выступил перед депутатами и обрисовал ситуацию. Перед «Альфой» поставлена задача занять Белый дом, и отдельно велено вести огонь на поражение. Расстреливать безоружных офицеры не намерены, но приказ будет выполнен в любом случае, вне зависимости от участия «Альфы» в штурме. Поэтому единственный выход для защитников Белого дома — это капитуляция.
Альфовцы гарантировали капитулирующим жизнь и вывод за пределы опасной зоны. Подполковнику задали вопрос о гарантиях. Ответ «слово офицера» встретили истерическим смехом. Депутатов тут извиняет разве что общая нервозная обстановка. Келехсаев честно сообщил им, что альфовцы передадут сдавшихся властям в целости и сохранности, но их дальнейшую судьбу может определить только суд. Еще около двадцати минут офицеры разговаривали с Руцким тет-а-тет, и в конце концов около четырех часов пополудни дело решилось. Белый дом сдался. Альфовцы удалились.