北京仍不断有声援队伍上街游行，人数较之17、18日有所减少。由于北京局势紧张，天津、保定、石家庄、济南、大连、西安、郑州、兰州、太原、呼和浩特等20多个城市都有高校学生赴京声援，在京的外地学生已逾五万人。
凌晨4时许，赵紫阳、李鹏分别以中央总书记、国务院总理身份来到天安门广场，看望绝食学生，随同赵紫阳的是中共中央办公厅主任温家宝，随同李鹏的是国务院秘书长罗干。赵紫阳深深地感到无力回天，意识到自己的政治生命即将告一段落，做好了下台的准备。所以，在广场上，他发表了一番催人泪下的讲话：“同学们，我们来得太晚了。对不起同学们了。……我老了，无所谓了……”
在中国经济体制改革研究所所长陈一咨的组织并倡议下，以中国经济体制改革研究所、国务院农研中心发展研究所、中信公司国际问题研究所、北京青年经济学会等四家单位的名义，起草、发表了《关于时局的六点紧急声明》，支持学生，反对戒严。在中共十三届四中全会上，《关于时局的六点紧急声明》被李鹏称之为是赵紫阳智囊“企图把中央政治局和国务院推向被告席的杰作”。
上午9时30分，北京市工人自治会发出《首都工人宣言》：中共中央、国务院必须在24小时内无条件接受绝食学生的两条要求，否则，我们将从5月20日上午12时开始，全市工人总罢工24小时，并根据事态的发展，决定下一步的行动。
整整一上午，学生绝食团指挥部召开的各校学生代表会议一直在紧张地讨论中，争论很厉害。广场上学生缺乏统一指挥，北高联、绝食团指挥部、和新成立的外地进京院校学生联合会（外高联），谁也很难控制得住、指挥得动了。特别是外地学生正源源不断地涌入广场。
下午，我认识的一位官方智囊团成员紧张神秘地到新华门前找我（我当时被推举为新华门绝食请愿负责人），我让学生纠察队在红墙边围起一个圈子，不让任何人靠近，他告诉我赵紫阳下台、北京将戒严的消息。我立即让一位可靠的学生到广场学生指挥部通报。
傍晚5时许，学生绝食指挥部内部有人传出，一位自称中央国家机关的工作人员刚拿着一张条子来天安门广场通报，说北京市区即将实行戒严，不知此消息是否属实？此后，广场上平静的气氛骤然紧张起来。
晚9时15分许，“学运之声”广播站播出紧急通知：“结束绝食，改为静坐。”学生和群众表现都很紧张，广场上充满了不安和恐怖的气氛。封从德反对结束绝食，学生绝食指挥部副总指挥李录说，已得到戒严的确凿消息，必须停止绝食，对抗军队清场行动。
当晚，北大等校学生广播站反复播放北京将要戒严的消息，号召学生和市民立即行动起来，到天安门广场去，到各主要交通路口阻拦军队。成千上万的学生和群众向一些军队可能经过的路口湧去，并设置路障。
晚10时，中共中央、国务院召开中央和北京市党政军干部大会，通报实施戒严情况，中共中央、国务院、全国人大常委会、中央军委、中央顾问委员会、中纪委、全国政协和北京市的副部长级以上干部，中共中央办公厅、国务院办公厅的司局长参加了会议。杨尚昆、李鹏、乔石、胡启立、姚依林、王震在主席台上就座。赵紫阳拒绝出席会议，原本安排的赵的讲话改由杨尚昆临场发挥。由于开会前得悉戒严情况被泄露，为预防不测，原定由21日零时开始实施的戒严提前到20日上午10时实施。赵紫阳拒绝出席该会议，后来成为他公开分裂党的罪证之一。
北京军区部队向北京开进。到今晚10时，先遣部队27、38、63集团军部队已开到北京，绝大部分部队被数十万学生和群众围堵于郊外。只有少量部队进入北京市内军队单位林立的西部。
李鹏《六四日记》记载：上午10时左右，我们应邀到小平同志处开会，参加会议的有陈云、先念、尚昆三位老同志，三位常委李鹏、姚依林、乔石，人民解放军三总部的迟浩田、赵南起、杨白冰，还有秦基伟、洪学智、刘华清三位老红军参加。邓小平在会上讲了六点意见： 一、这次动乱，问题出在党内。中央有两个司令部，名义上看是李鹏和赵紫阳，实际上是我（邓小平）和赵紫阳。二、动乱到今天，不能再退了。谁要退，谁就 是逃兵。三、扭转动乱局势，我提出戒严。只有戒严， 才能保护人民，保护学生，把损失减到最小，最快恢复正常秩序。无政府主义任它发展，很快就会波及全国，不可收拾。四、开一次政治局扩大会议。问题出在中央内部，会议任务就是解决中央领导问题，决定总书记和常委补充人选。五、新班子可基本定下来。李鹏继续当总理。我提出江泽民当总书记。胡启立不能留在常委了。六、舆论不可小看，要让绝对可靠的人掌管起来。中央要成立宣传小组，常委直接管起来。要立刻派人进驻电台和电视台，对戒严要及时宣传报导。与会的同志对小平同志的讲话，都一致表示拥护。
民办的北京社会经济科学研究所的陈子明、王军涛以及周舵等人在北京学院路中国政法大学附近的蓟门饭店召开会议，研究成立“首都各界爱国维宪联席会议”。
北京学生宣布停止绝食的消息在中央电视台播出后，各地绝食学生停止绝食。据不完全统计，今天有116个城市发生了大规模的学生抗议活动。其中，上海、天津、南京、成都、昆明、南宁等地游行人数在万人以上。
济南至北京的298次客车，因600余名学生进入车库登上列车，造成了车体不能出库，列车被迫停开。三棵树开往北京的18次特快列车，因1000多名学生上车，晚点6小时开车。福州高校部分学生在福州车站卧轨，阻拦客车，中断行车5个多小时。
上海。前往外滩市政府门前声援北京和上海绝食学生的高校学生游行队伍络绎不绝。20多所中学、师范的师生和个别小学的教师、学生到外滩声援。同济大学、上海财经大学等校和游行队伍中矛头指向邓小平和李鹏的横幅、标语，如“我们不要白痴总理”、“垂帘听政何时休”、“打下傀儡，拆掉后台”等。至下午3时，因绝食送进医院治疗的学生累计188人次，仍在医院接受治疗的学生77人。市红十字会在绝食圈内安排了6个检查、治疗点和60名医疗人员，派救护车11辆，防疫车1辆。
青岛。青岛海洋大学等高校和中专近2万名学生到汇泉广场集合，游行声援北京学生。11时30分，海洋大学学生杨海在汇泉广场召集各校学生自治会负责人开会，决定成立“青岛高校联合自治会”。各高校校园大字报增多，一些大字报、口号矛头对着李鹏和共产党。海洋大学出现“打倒李鹏”等口号，建工学院有大字报称，要“加强各民主党派的力量，并联合起来在政治上与共产党对抗”。
上午11时许，新华社香港分社社长许家屯在文教部部长翁心桥等人陪同下，突然从新华社出来，许家屯并逐一走到绝食者身旁坐下，与他们握手，并嘱咐他们保重身体。学联代表此时上前对许家屯表示，希望中央尽快与学生对话。许家屯这时表示，我们的愿望一致。学联代表随即要求许家屯能否与学联代表进行对话，许家屯当时一口答应，并已决定在下午2时对话，但后因记者采访问题有不同意见，对话临时取消。
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