12:00: На митинге у Моссовета на Советской площади собралось более 60 тысяч участников. Площадь не в состоянии их вместить, толпа выливается на Тверскую и переулки. Ещё накануне возникла идея провести 20 августа общегородской митинг на Манежной. Но утром Манежная оказалась полностью перекрыта войсками. Возникает временная неразбериха: разные организации призывают вместо Манежной собраться у Моссовета или у Белого дома. В результате несколько тысяч человек от Манежной площади перемещаются к зданию Моссовета, где возникает стихийный митинг. С балкона выступают Гавриил Попов, Эдуард Шеварднадзе, Александр Яковлев, Сергей Станкевич и другие. Митинг у Моссовета вылился в демонстрацию, проследовавшую по центральным московским улицам и площадям к Верховному Совету РСФСР. В 12 часов возле Белого дома начался митинг, санкционированный городскими властями Москвы. На нём собрались по разным оценкам более 400 000 человек. Официально заявленный лозунг митинга — «За законность и правопорядок». Всё пространство вокруг Белого дома заполнено десятками тысяч людей. Вместе с Ельциным с балкона Белого дома выступали И. Силаев, Р. Хасбулатов, А. Руцкой, Г. Попов, А. Яковлев, Э. Шеварднадзе и многие другие
Среди тех, кто пришёл защищать Дом Советов от возможного штурма, были Мстислав Ростропович, Андрей Макаревич, Константин Кинчев, Александр Городницкий, Маргарита Терехова, Борис Хмельницкий, Борис Акунин, Анатолий Крупнов, Лев Гудков, Алексей Балабанов, Сергей Пархоменко, будущий террорист Шамиль Басаев и будущий руководитель компании «ЮКОС» Михаил Ходорковский, вице-мэр Москвы Юрий Лужков и его беременная жена Елена Батурина, бывший министр иностранных дел СССР Эдуард Шеварднадзе.
В 13:00—16:00 на совещании у замминистра обороны Владислава Ачалова по приказу ГКЧП, была проведена подготовка захвата здания Верховного Совета РСФСР подразделениями силовых структур. Начать операцию решено в 3 часа утра 21 августа. Как планировалось, сначала танки произведут устрашающие выстрелы в сторону Белого дома с близкой дистанции и проделают проходы в баррикадах. Затем бойцы отдельной мотострелковой дивизии имени Дзержинского вклинятся в ряды защитников, раздвинут их, расчистят путь к подъездам Белого дома и будут удерживать «коридоры». В «коридоры» пойдут тульские десантники, которые с помощью техники взломают двери и застеклённые проёмы в стенах, после чего завяжут бой на этажах здания. В этот момент бойцы «Альфы», действующие по самостоятельному плану, будут осуществлять внутри Белого дома поиск и нейтрализацию руководителей сопротивления[72][73]. На весь штурм отводилось от 40 минут до часа. Количество жертв среди гражданского населения (включая раненых) при штатном прохождении операции должно было составить 500—600 человек. При наихудшем повороте событий — до 1000 человек. После завершения боевых действий планировалось силами МВД и КГБ провести «фильтрацию» лиц, задержанных возле здания и внутри него, а организаторов и самых активных участников сопротивления — интернировать.
План операции был вечером 20 августа доложен членам ГКЧП и возражений не вызвал. Однако письменного решения о проведении операции издано не было. Штаб Ачалова был вынужден приступить к практической организации операции, одновременно напоминая вождям ГКЧП о необходимости политического решения. Пока же командирам подразделений, задействованных в операции, задача ставилась устно[72]. Однако у генералов, ответственных за подготовку штурма, появились сомнения в целесообразности. Штурм был отменён[73].
БТР на улицах Москвы. 20 августа 1991
16:00: Митинг у Белого дома закончился, штаб обороны Белого дома приступил к формированию народного ополчения — «добровольческих сотен»[60]. Бойцы отрядов вооружались железной арматурой, камнями, были приготовлены бутылки с бензином. Вход в «Белый Дом» был закрыт для всех, кроме депутатов и персонала ВС. На площадке перед зданием ВС были сформированы отряды медицинской помощи. Как свидетельствовали очевидцы, стрелкового оружия у защитников было немного. Только у охраны Белого дома, части офицеров милиции и КГБ, немного получили из отделений милиции, часть достали самостоятельно. В то время как внутри Белого дома и за его стенами шла незаметная для многих работа по подготовке к возможной его обороне, возле Белого дома собралась масса народа. Пять танков под командованием майора Евдокимова заняли позиции около гостиницы «Украина». Боекомлекта у них не было. Перед ними и позади них были устроены баррикады из грузовиков, троллейбусов, камней и арматуры, стояли живые цепи ополченцев. Другие 5 танков Таманской дивизии заняли позиции за Кутузовским мостом, непосредственно перед зданием «Белого дома». Ими командовал майор Ильин. Боекомплекта не было и у них. Выстроившиеся перед баррикадой цепью женщины держали перед собой большой транспарант: «Солдаты, не стреляйте в своих матерей и сестёр». Защитниками Белого дома был установлен российский триколор на памятнике дружинникам, участникам баррикадных боёв на Красной пресне 1905 года, перед Горбатым мостом.
Выступающие на балконе Белого дома. 20 августа 1991
В 17:00 Борис Ельцин издал указ N 64[74] о временном принятии на себя обязанностей главнокомандующего Вооружёнными силами СССР на территории РСФСР, одновременно назначив генерал-полковника Константина Кобеца министром обороны РСФСР[75]. Спустя два часа К. Кобец издал приказы об отмене комендантского часа и возврате войск в места постоянной дислокации[73]. Ещё в предыдущую ночь К. Кобец возглавил штаб обороны Дома Советов, его аппарат образовали 15 генералов и офицеров. Основную ставку в штабе Белого дома делали на поддержку населения. 19 августа у Белого дома людей было не много, но днём и к вечеру 20 августа к зданию Верховного Совета пришли тысячи граждан. Десятки тысяч человек образовали живое кольцо вокруг здания Белого дома, чтобы помешать возможному и ожидаемому штурму. По периметру здания возводились и укреплялись внушительные баррикады.
У защитников Дома Советов (включая милиционеров и охрану) имелось до 1000 стволов оружия. Но главная ставка была сделана на агитацию войск, верных ГКЧП. Всего в агитации участвовало десять групп народных депутатов и офицеров штаба. Все народные депутаты выезжают в разные части города, чтобы агитировать военных не применять оружие против людей. Диалог с военными продолжается до самого утра 21 августа[76][77]. По внутренней радиосети передано обращение к депутатам-мужчинам срочно спуститься во двор Белого дома, чтобы на автомашинах выехать навстречу войскам. На первом этаже ведётся раздача автоматов, бронежилетов и касок службе внутренней охраны и части добровольцев[78].
Вечером 20 августа на очередном заседании ГКЧП собрались Янаев, Язов, Крючков, Пуго, Болдин, Бакланов, Грушко, Тизяков, Стародубцев и ряд приглашённых лиц. Анализ информации, собранной штабом ГКЧП, свидетельствовал о развитии ситуации не в пользу чрезвычайного комитета. Одновременно был подготовлен проект Указа и. о. Президента СССР Г. И. Янаева «О введении временного президентского правления в республиках Прибалтики, Молдове, Армении, Грузии, отдельных областях РСФСР и Украинской ССР (Свердловской, Львовской, Ивано-Франковской, Тернопольской, городах Ленинграде и Свердловске)», а также принято Постановление ГКЧП № 3, которым ограничивался перечень транслируемых из Москвы телерадиоканалов, приостанавливалась деятельность телевидения и радио России, а также радиостанции «Эхо Москвы»[79].
20:43: Командующий Московским военным округом Николай Калинин заявляет, что с 23:00 до 5:00 в городе объявлен комендантский час, но одновременно начнётся вывод из столицы военной техники[48]. В 23:00 Моторизованные подразделения Таманской дивизии приступают к патрулированию центра Москвы для обеспечения комендантского часа. Ни один человек в течение ночи задержан не будет[73].