凌晨，戒严部队按既定计划继续向警戒目标开进，北京的形势陡然紧张起来。凌晨1时许，天安门广场上及北大等校学生的广播站先后发出紧急呼吁：现在事态万分紧急，请师生们、广大市民们立即行动起来，到各主要交通路口设置路障拦截军队。
数以万计的学生和市民一批批呼喊着奔赴建国门、复兴门、朝阳门、永定门、宣武门、木樨地、曹各庄、车道沟、公主坟、新街口、西单、王府井、南河沿、六部口等几十个路口，阻拦军队向天安门广场开进。
上午，广场学生指挥部决定将民众交来的、戒严部队遗弃的钢盔、刀具、枪支弹药交给北京公安局，由张华洁负责。在学生的再三要求下，北京市公安局才开了收据。中国官方后来却谎称学生指挥部分发武器。
在长安街新华门附近的六部口，一辆满载枪支弹药的大轿车被堵截，这些枪支弹药是提供给人民大会堂中的27集团军的。没有人抢劫枪支弹药，有学生将车中的机枪、冲锋枪放在大轿车车顶展示。
2时30分许，北京卫戍区警卫1师数百名官兵和数百名武警和公安向六部口聚集的人群施放了催泪瓦斯，抢回并迅速转移了弹药车。自5月16日起即在新华门前静坐的政法大学学生也被武力驱逐。
中午時分，首都各界联席会议部分成员在北大聚会，与会者有王军涛、王丹、老木、甘阳、刘苏里、邵江、邱延亮等。其中有一项决定，向广场派一支特别纠察队，任务包括保护刘晓波等四名绝食者。我主动承担组织率领特别纠察队的任务。
下午4时，在中南海勤政殿，李鹏、乔石、杨尚昆、迟浩田、李锡铭、周衣冰、罗干等参加紧急会议，乔石主持。决定当晚戒严部队对天安门广场实行清场。如果遇到阻拦，造成军队伤亡，军队有权实行自卫。会议结束后，李鹏把当晚清场的决定向江泽民、姚依林、宋平、万里等作了通报，他们一致表示同意。杨尚昆作为中央军委常务副主席，直接向军委主席邓小平作了汇报，邓批准了清场方案。
李鹏《六四日记》记载：总参谋部向戒严部队下达紧急命令，要各部队按清理天安门广场的行动方案，立即组织部队开进。各部队要与地方政府、公安、武警密切协同，共同执行戒严任务。采取一切手段及时排除障碍，如遇到阻拦，采取坚决措施，迅速到达预定位置。
晚6时，北京市政府和戒严指挥部发出紧急通告，要求首都公民遵守戒严令规定，同解放军密切配合。通告着重指出：凡在天安门广场的公民和学生，应立即离开，以保证戒严部队执行任务，凡不听劝告的，将无法保证其安全，一切后果完全自己负责。
晚10时，北京市政府和戒严指挥部再次发布紧急通告：“当前北京的事态已十分严峻”，“从现在起，请你们不要到街上去，以避免不必要的损失，如有违背者，一切后果自负。”
上述两项紧急通告通过广播电台、电视台反复播放。
整个晚上，李鹏、乔石、杨尚昆都留在中南海游泳池大厅密切观察戒严部队和广场的动态。戒严指挥部副总指挥周衣冰和国务院秘书长罗干等在人民大会堂，总参谋长迟浩田在西山总指挥所，指挥各路部队的行动。江泽民在警卫大楼四层楼上，可直接看到广场动态。
西路向广场开进的部队有38、28集团军、63集团军188师。东路开进的部队有39、40集团军、天津警备区坦克1师。南路开进的部队有空降兵第15军、北京军区炮兵14师、20、26、54集团军。北路开进的部队有64集团军。
晚9点30分，38军从集结地西长安街上的军事博物馆前出发，由西往东向天安门广场挺进。北京军区副司令员齐连运、副政委陈培民、政治部副主任刘存康、军区训练部王部长等组成指挥组跟随38军指挥部，显然对曾发生军长徐勤先抗命事件的38军不放心。
临近晚10时，38军首先开枪杀人。晚10许，32岁的航天部第二研究院283厂的技术工人宋晓明在五棵松十字路口中弹身亡，是已知的第一个六四遇难者。
杀人最多最狠的部队是38军，地点在西长安街的复兴门、木樨地、西单路口，木樨地的屠杀情景最惨烈；其次是空降兵15军，地点在珠市口、前门一带。54集团军始终没有开枪，官兵伤亡最多，军副政委张堃身负重伤。
当晚参与围堵军队的民众逾百万，在军队开枪前，民众没有杀害军人的行为，只要军人停止前进，民众就予以欢迎。20集团军58师173团数百名官兵被6、7万民众围堵在天坛公园东门外。
晚8时30分许，军用直升飞机在长安街和广场进行空中侦察，为戒严部队的开进作最后准备。一名学生气喘吁吁跑到广场学生指挥部报告：西边军队大院人满为患，正在整装待发。广场广播站呼吁学生回各大学召集人马来保卫天安门。
晚10时30分许，很多学生和市民聚在广场西北侧的一个帐篷前，说是从木樨地刚刚运下来被部队开枪打伤的伤员，广场不时听到人们喊有伤员送来，北京急救中心的救护车再次出现在广场内，救护车拉上伤员就往广场西南方开，也不鸣笛。
11时30分许，第一辆装甲车单车进入广场，是38军112师装甲车队的322号装甲车，指挥官是112师技术部修理科助理员李勃上尉。李勃生长在北京，熟悉交通情况，其父曾是北京军区装甲兵部领导。李勃事后被中央军委授予“共和国卫士”称号。
军队开枪屠杀手无寸铁的北京市民和学生以后，持不同看法的学生和市民纷纷来到保卫天安门广场指挥部表达意见，尤其是那些来自于屠杀现场的人们，由于受到血腥场面的強烈刺激，许多人的情绪非常激烈。
午夜时分，北京顺城根小学9岁的三年级学生吕鹏与母亲经过西长安街复兴门立交桥附近时，正遇上38军开枪滥射，胸部中弹身亡。
在西长安街，清华大学学生、北洋政府执政段祺瑞的侄孙段昌隆试图调解紧张对峙的军民，刚一上前，一名军官二话不说，用手枪对准他的胸部开枪，当场死亡。
在西长安街，中国人民大学学生吴国锋连中三枪倒地，一名军官又补了一枪，一名士兵用刺刀捅进他的腹部，最终身亡。
许多医务人员及医学院学生自动赶赴屠杀现场救助伤员。一辆自愿救护者运载伤员的车辆，尽管插着红十字旗帜，在天安门城楼附近仍遭到38军开枪滥射。北京医科大学应届毕业生、北京人民医院实习医生王卫萍自动赶赴木樨地，在救护伤员时中弹身亡。
《人民日报》等报社的许多记者冒着生命危险，在屠杀现场记录军人的罪行。官方最怕留下罪证，许多现场拍照者中弹遇难，包括北京大学学生阎文、人民大学新闻系新华社代培人员陈来顺、北京月坛中学高中生王楠。
军人开枪杀人后，部分被屠杀激怒的民众以暴易暴，矛头针对军人。军人开枪杀人是因，时间在前，部分民众以暴易暴是果，时间在后。官方事后的宣传颠倒了因果关系、时间先后。
军人开枪后，广场上包括广场指挥部和学生间就是否以暴易暴争论激烈，但指挥部最终决定坚持一贯的和平理性非暴力的宗旨，广场学生广播一再呼吁这个宗旨。
9时，北高联的“南下演讲团“到复旦大学展览北京学运图片，围观者较多。中午，南下演讲团召集复旦大学绝食团同学开会，鼓动他们坚持到底。19时，北京学生南下宣传队到上海铁道医学院演讲，介绍北京学运情况。
美国“旧金山湾区各界庆祝中国十一国庆40周年筹备委员会“由于中共当局全面封锁新闻，派兵入京，宣布戒严之后，宣布取消一切筹备庆祝工作，并将已筹集的经费汇往中国，支持北京学生爱国运动。
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