Η ελληνική πλευρά πιάστηκε στον ύπνο και η αντίδρασή της εκδηλώθηκε με μεγάλη καθυστέρηση. Η Τουρκία υποστήριξε ότι δεν επρόκειτο για εισβολή, αλλά για «ειρηνική επέμβαση», με σκοπό την επαναφορά της συνταγματικής τάξης στην Κύπρο, που είχε καταλυθεί από το πραξικόπημα κατά του Μακαρίου (15 Ιουλίου 1974).
Τα τουρκικά αποβατικά σκάφη άρχισαν να αποβιβάζουν δυνάμεις ανενόχλητα στην περιοχή Πέντε Μίλι, οκτώ χιλιόμετρα δυτικά της Κερύνειας, λίγο μετά τις 5 το πρωί της 20ης Ιουλίου. Σχεδόν ταυτόχρονα, σμήνη τουρκικών αεροπλάνων άρχισαν τις επιθέσεις, συνεχώς και κατά κύματα κατά της ευρύτερης περιοχής της Κερύνειας και της Λευκωσίας, ενώ άλλα αεροσκάφη και ελικόπτερα επιχειρούσαν ρίψεις αλεξιπτωτιστών σε επίκαιρα σημεία. Οι κάτοικοι βρέθηκαν στο έλεος των εισβολέων. Άοπλοι πολίτες δολοφονήθηκαν, γυναίκες βιάστηκαν και αιχμάλωτοι στρατιώτες εκτελέστηκαν.
Η αντίδραση της ελληνικής πλευράς ήταν ανεξήγητα αργοπορημένη. Παρ’ ότι το ελληνικό Πεντάγωνο γνώριζε τις κινήσεις των Τούρκων, θεωρούσε ότι μπλοφάρουν. Μόλις στις 8:40 το πρωί δόθηκε επισήμως από την Αθήνα η εντολή εφαρμογής των πολεμικών σχεδίων, ενώ το ελληνικό ραδιόφωνο (το ΕΙΡΤ εν προκειμένω), μετέδωσε την είδηση γύρω στις 11 το πρωί. Η καθυστερημένη κινητοποίηση έδωσε τη δυνατότητα στους Τούρκους εισβολείς να παγιώσουν τις θέσεις τους και να δημιουργήσουν προγεφύρωμα από το Πέντε Μίλι της Κερύνειας προς τον Άγιο Ιλαρίωνα, έχοντας ως αντικειμενικό στόχο τη σύνδεσή του με τον τουρκοκυπριακό θύλακο της Λευκωσίας.
Στην Αθήνα, η κυβέρνηση αιφνιδιασμένη από την εξέλιξη των γεγονότων αρχίζει να παρουσιάζει εικόνα διάλυσης. Κηρύσσει γενική επιστράτευση, η οποία εξελίσσεται σε φιάσκο, δείχνοντας την τραγική κατάσταση που βρισκόταν ο Ελληνικός Στρατός. Και να σκεφθεί κανείς ότι την Ελλάδα κυβερνούσαν οι στρατιωτικοί και ο Στρατός αν μη τι άλλο θα έπρεπε να βρισκόταν σε υψηλό επιχειρησιακό επίπεδο.
Ο Αμερικανός υφυπουργός Εξωτερικών Τζόζεφ Σίσκο, που βρίσκεται και πάλι στην Αθήνα ως εντολοδόχος του Κίσινγκερ, συναντάται στο Πεντάγωνο με το αρχηγό των Ενόπλων Δυνάμεων στρατηγό Μπονάνο. Ο παριστάμενος Δημήτριος Ιωαννίδης σε οργίλος ύφος απευθύνεται προς τον Σίσκο «Μας εξαπατήσατε... Ημείς θα κηρύξωμεν πόλεμον!» και αποχωρεί από τη σύσκεψη. Έκτοτε, τα ίχνη του αόρατου δικτάτορα χάνονται. Ο Σίσκο στη διάρκεια της ημέρας μάταια αναζητεί αρμόδιο για συνομιλίες.
Αργά το βράδυ, το Συμβούλιο Ασφαλείας του ΟΗΕ εκδίδει το υπ’ αριθμόν 353 ψήφισμα, με το οποίο καλεί σε κατάπαυση του πυρός και σε αποχώρηση από την Κύπρο του «ξένου στρατιωτικού δυναμικού». Παρά την ομόφωνη έγκρισή του, αγνοείται από την Τουρκία, η οποία έχοντας την πρωτοβουλία των κινήσεων επείγεται να εφαρμόσει πλήρως τα σχέδια της. Γενικά, η διεθνής αντίδραση κατά του «Αττίλα» είναι χλιαρή.
Οι Τούρκοι εισβολείς, παρά την αριθμητική τους υπεροχή και την ποιοτική υπεροχή του οπλισμούς τους, αντιμετωπίζουν σημαντικά προβλήματα. Μάλιστα, από ασυνεννοησία η τουρκική αεροπορία βυθίζει το αντιτορπιλικό Κοτσατεπέ (D-354), το οποίο εξέλαβε για ελληνικό πλοίο και προκαλεί ζημιές σε άλλα δύο τουρκικά αντιτορπιλικά.
Την ίδια μέρα, σημειώνεται δραστηριοποίηση του αμερικανικού παράγοντα για την επίτευξη ανακωχής. Ο Σίσκο, που πηγαινοέρχεται μεταξύ Αθηνών και Άγκυρας, δεν βρίσκει κάποιον αρμόδιο στην Αθήνα να διαπραγματευτεί, καθώς όλοι οι αρμόδιοι έχουν εξαφανιστεί. Την ευθύνη αναλαμβάνει τελικά ο αρχηγός του Ναυτικού, ναύαρχος Πέτρος Αραπάκης, ο οποίος σε τηλεφωνική επικοινωνία με τον Κίσινγκερ συμφωνεί η ανακωχή να ισχύσει από τις 4 το απόγευμα της 22ης Ιουλίου.
Στις 2 το πρωί της 22ας Ιουλίου, 12 ελληνικά μεταγωγικά τύπου Νοράτλας, που μετέφεραν καταδρομείς στο νησί, βάλλονται, κατά λάθος, από φίλια πυρά πλησίον του αεροδρομίου της Λευκωσίας, με αποτέλεσμα το ένα από αυτά να καταρριφθεί (4 μέλη του πληρώματος και 27 καταδρομείς έχασαν τη ζωή τους), ενώ άλλα δύο να πάθουν σοβαρές ζημιές. Την ίδια ημέρα, οι Τούρκοι εισβολείς εντείνουν τις επιχειρήσεις τους. Αποβιβάζουν άρματα μάχης και το μεσημέρι καταλαμβάνουν την πόλη της Κερύνειας.
Στις 4 το απόγευμα αρχίζει να τηρείται η ανακωχή κατά τα συμφωνηθέντα, η οποία όμως θα παραβιασθεί αρκετές φορές από τους εισβολείς. Σ’ αυτό το χρονικό σημείο, οι Τούρκοι ελέγχουν το 3% του Κυπριακού εδάφους, έχοντας δημιουργήσει ένα προγεφύρωμα, που συνδέει την Κερύνεια με τον τουρκοκυπριακό θύλακο της Λευκωσίας.