Первой реакцией советского руководства явилась отправка в Афганистан нескольких сотен военных советников. Одновременно оно предложило Тараки убрать ненавистного народу Амина и прекратить массовые репрессии. Однако Амин отреагировал на изменение ситуации быстрее. 14 сентября 1979 года его сподвижники захватили президентский дворец. Тараки во время штурма получил тяжелые ранения и через три дня умер. Казни и экзекуции недовольных приобрели еще больший размах. Людей теперь уничтожали целыми кишлаками. Было ясно, что режим Амина обречен.
2 декабря того же года в Кабул с деликатной миссией прибыл генерал-лейтенант КГБ Виктор Папутин. Он должен был попытаться уговорить Амина добровольно уступить власть Бабраку Кармалю, к тому времени уже лишенному поста вице-президента и работавшему послом в Чехословакии. Амин категорически отказался сделать это. Подобный вариант предусматривался. Более того, независимо от согласия или несогласия диктатора на уход в отставку, в любом случае считалось необходимым ввести в Афганистан советские войска, которые могли бы своей мощью поддержать правительственную армию в ее борьбе с повстанцами. Поэтому Папутин начал убеждать Амина обратиться к СССР с официальной просьбой о введении войск. Амин против военной помощи не возражал, но не хотел публично просить ее у могущественного северного соседа.
25 декабря 1979 года на авиабазе Баграм, в 50 км севернее Кабула, начали приземляться транспортные самолеты Ил-76, Ан-22 и Ан-12 с личным составом и бронетехникой 105-й гвардейской воздушно-десантной дивизии. Высадка продолжалась трое суток. Тем временем Амин, чрезвычайно обеспокоенный проблемой своей безопасности, укрылся в пригороде столицы, в хорошо укрепленном дворце Дар-уль-Аман (или Тадж Бек). Папутин приехал туда и еще раз попытался уговорить Амина уйти в отставку, а перед этим опубликовать просьбу о советской военной помощи. Разговор принял резкий характер и телохранитель Амина застрелил Папутина.
Не оставалось ничего другого, кроме как убрать Амина силой. Вечером 27 декабря спецгруппа КГБ в количестве 50 человек ворвалась во дворец и убила несговорчивого тирана. Одновременно другие спецгруппы вместе с людьми из фракции Парчам убивали либо брали под арест высокопоставленных офицеров и чиновников аминовского режима. А части 105-й дивизии ВДВ входили в Кабул и занимали все стратегически важные пункты. Получив сигнал о начале переворота в Кабуле, вторжение в Афганистан произвела 40-я армия. Ее 66-я и 357-я мотострелковые дивизии выступили из Кушки на Герат и далее через Фарах на Лашкарган. 201-я и 360-я дивизии из Термеза прошли в Мазари-Шариф, и затем на юг, к стратегически важному туннелю на перевале Саланг, а также на восток, к городу Файзабад. Во многих местах афганские войска пытались оказывать сопротивление, но надолго их не хватало. В районе города Кандагар обе колонны советских войск замкнули кольцо
Президентом Афганистана стал Бабрак Кармаль. Он освободил почти всех политических заключенных, реабилитировал жертвы аминовского террора, более мягко проводил реформы. Тем не менее, народ считал его простой марионеткой в руках «шурави» (советских инструкторов и командиров). Партизанская война, поначалу на какое-то время утихшая, постепенно разгоралась с новой силой. Правительственные войска, милиция (Царандой) и органы госбезопасности (Хад) вели ожесточенную борьбу с ними. Советские части контролировали города, авиабазы, важнейшие промышленные предприятия и дороги.
К февралю 1980 года численность «ограниченного контингента» достигла 85 тысяч человек, а к началу 1984 года – 135 тысяч. В середине 1985 года общая численность советских войск в Афганистане составляла уже 150 тысяч человек. Из них около 75% относились к боевым частям, а 25% – к частям тылового обеспечения и военным инструкторам при афганской армии. Кроме того, в Туркестанском военном округе находился резерв в количестве примерно 50 тысяч военнослужащих, за счет которого восполнялись потери в убитых, раненных, пленных, дезертирах и производилась замена солдат, увольняемых в запас. Увеличить группировку свыше 150 тысяч не представлялось возможным из-за трудностей ее снабжения. Дорожная сеть в Афганистане плохо развита, кроме того, растянутые коммуникации постоянно подвергались нападениям партизан. Достаточно сказать, что за 9 лет (январь 1980 г. – январь 1989 г.) они уничтожили на дорогах около 12 тысяч грузовых автомобилей и автоцистерн, более тысячи бронетранспортеров и боевых машин пехоты.