Когда подъехали правительственные машины, Ильин, зная по радио, что Брежнев едет во второй машине, пропустил первую, выскочил на проезжую часть дороги навстречу второй, выхватил оба пистолета и с обеих рук стал стрелять по сидевшим в «Чайке» людям.
Но Леонида Ильича Брежнева во второй машине не было. Словно предчувствуя что-то, Генеральный секретарь ЦК КПСС приказал шоферу своего автомобиля и охране ехать не через Боровицкие, а через Спасские ворота. А в правительственном кортеже третья машина с космонавтами Береговым, Леоновым, Николаевым и Терешковой стала второй…
Ильин успел выпустить по машине с космонавтами все патроны, которые были в магазинах пистолетов, произведя в общей сложности четырнадцать выстрелов. Во второй машине сквозь стекло он ясно увидел Брежнева, за которого принял Берегового. Ошибке способствовало легкое внешнее сходство Берегового с Генеральным секретарем ЦК КПСС - у Георгия Тимофеевича были такие же густые и темные брови…
Присутствующие в оцеплении милиционеры и сотрудники Комитета государственной безопасности были настолько растеряны в момент покушения, что обезоружили и схватили Ильина только после того, как он расстрелял обе обоймы из своих пистолетов.
Береговой сидел впереди, справа от водителя. Пули миновали его только по счастливой случайности. Он был лишь легко ранен осколками лобового стекла. Повезло и другим космонавтам: Николаев тоже получил только легкие ранения осколками стекла, а на шинели Леонова потом в трех местах были обнаружены касательные следы от пуль. А вот водитель машины Жарков был убит наповал.
В своем дневнике Николай Петрович Каманин делает запись за 24 января:
«В сегодняшних газетах опубликовано сообщение о провокационных выстрелах по космонавтам в Кремле 22 января. Зарубежная пресса обсасывает эту «косточку» в своих интересах: «Заговор против правительства», «Подпольная организация», «Стреляли в высших советских руководителей» и т.п. На предстоящей пресс-конференции космонавтам могут быть заданы вопросы об этом инциденте. Я обещал Андропову и Замятину, что Береговой и Леонов могут выступить и подтвердить, что стреляли в космонавтов».