1 мая 1954 года (этот день в Гватемале был праздничным) началось вещание пропагандистской станции американских наемников — «Голос освобождения». Выступления популярных певцов сопровождались подстрекательскими антиправительственными заявлениями. 15 мая Даллес объявил, что Гватемала — это «основной плацдарм международного коммунизма, создающий угрозу безопасности всего американского континента», «база тайного снабжения оружием подрывных элементов в соседних странах». 24 мая состоялось совещание в Белом доме, на котором было принято решение о военно-мор-ской блокаде Гватемалы. Вскоре в Гондурас и Никарагуа было переброшено около 50 тонн различного оружия, включая пулеметы, винтовки, пистолеты, а также боеприпасы. Кроме того, КаСтильо Армас получил в свое распоряжение три бомбардировщика Б-26. На проведение «операции Гватемала» было выделено 6 миллионов долларов и 18 июня в воздушное пространство Гватемалы из Гондураса и Никарагуа вторглись самолеты, которые разбрасывали листовки с призывами к восстанию против правительства. Они также сбрасывали грузы с оружием в лесах страны для мятежников и бомбили государственные склады с горючим. Одновременно в Гватемалу вторглись отряды во главе с мятежным полковником Кастильо Армасом. Как писал Ф. Сергеев в своей книге «Если сорвать маску», на захваченной гватемальской территории «правительственные служащие, рабочие и крестьяне, бывшие членами профсоюзов, а также представители местных органов, участвовавшие в проведении аграрной реформы в стране, были арестованы и заключены в тюрьмы. После неслыханных издевательств и страшных пыток многие были зверски убиты». июня Гватемала обратилась в Совет Безопасности с жалобой на агрессию против нее. Была единогласно принята резолюция с призывом «немедленно прекратить все действия, могущие привести к кровопролитию», но 22 июня представитель Гватемалы сообщил, что резолюция не выполняется агрессорами. Вопреки предложению СССР, Совет Безопасности отказался вторично обсуждать гватемальский вопрос.
Американские наемники успешно продвигались в малонаселенных районах страны, но встретили упорное народное сопротивление по мере продвижения в глубь Гватемалы. Они вынуждены были отступать к границе. Поэтому Армас не решился перенести свой штаб на гватемальскую территорию. Позже один из организаторов «операции Гватемала» X. Джефферс вспоминал заседание в Белом доме: «Барабаня по столу пальцами, Эйзенхауэр остановил свой солдатский взгляд на Аллене Даллесе и спросил: «Что вы думаете о шансах Кастильо на победу без авиации?» Даллес мягко ответил: «Приблизительно равны нулю». «Допустим, мы дадим ему авиацию. Каковы будут его шансы тогда?» — спросил Эйзенхауэр. «Около 20 %», — сказал Даллес. Президент посчитал, что решение возникшей перед ним задачи найдено — он даст подкрепление. Когда Даллес покидал кабинет президента, получив обещание о незамедлительном предоставлении новых самолетов для оказания поддержки Кастильо, Эйзенхауэр улыбнулся ему. «Аллен, — сказал он, — именно 20 % убедили меня. Я понял, что вы глубоко и реалистически продумали этот вопрос. Если бы вы сказали, что шансы равны 90 %, мне было бы гораздо труднее принять нужное решение».
24 июня из Неварна (штат Нью-Джерси) была переброшена новая партия самолетов для Армаса. Не встречая сопротивления, американские самолеты с бреющего полета бомбили столицу страны и другие гватемальские города. Однако наземные части «армии Армаса» не смогли добиться успеха. июня президент Арбенс заявил о разгроме мятежников и сообщил, что «остатки мятежников окружены в джунглях на границе с Гондурасом и что их уничтожение — лишь вопрос времени». Однако американские самолеты продолжали бомбить Гватемалу. Одновременно они стали разбрасывать листовки, в которых утверждалось, будто Арбенс намерен распустить регулярные войска и заменить их «рабочими отрядами». Это вызвало волнения среди гватемальской армии. Одновременно был инспирирован марш рыночных торговок против правительства. июня посол США в Гватемале Пэрифуа посетил Арбенса и потребовал «чистки его правительства». Одновременно Пэрифуа встретился с полковником Карлосом Диасом и потребовал от него отправить в отставку правительство Арбенса. Под давлением внешних и внутренних сил Арбенс подал в отставку. Перед этим он взял клятву с членов нового правительства, что они продолжат борьбу с наемниками до их полного изгнания.
Была сформирована хунта во главе с полковником Диасом, в которую также входили его сторонники Хосе Санчес и Эльфего Монсон. Хунта объявила вне закона Гватемальскую компартию. Снова к Диасу явился Пэрифуа, держа в руках список с именами руководителей левых сил. Он потребовал их немедленной казни. Однако Диас отказался выполнять этот ультиматум. Бомбардировка столицы возобновилась.