1964年10月11日，苏共中央主席团召开了讨论撤换赫鲁晓夫的会议。国家安全委员会对赫采取了特殊的保安措施，从最初的预备会议开始起，到14日最后决议通过为止，对赫鲁晓夫进行了隔离。当时，赫鲁晓夫正在南方黑海边皮聪大的中央别墅中度假，这也是他度过自己政治生涯的最后几天。当时米高扬也在离赫鲁晓夫不远处的中央别墅休假，因此预备会议一开始也没有参加。

1957年6月全会时，反对马林科夫、莫洛托夫、卡冈诺维奇所谓“反党集团”的事件中，挽救了赫鲁晓夫的重要人物柯兹洛夫(是当时为赫鲁晓夫调兵遣将、派飞机从全国各地接中央委员会成员来莫斯科开会，与朱可夫、谢罗夫主持三人小组之一），这次也因心脏病较严重，未参加苏共主席团会议。苏共中央在主席团会议上作出决定，将来在中央全会上由苏斯洛夫作主要发言人；并已内定选举勃列日涅夫为第一书记。

10月11日，勃列日涅夫在莫斯科和赫鲁晓夫通电话，通知他主席团正在开会，说主要讨论赫鲁晓夫关于划分农业机构的计划草案。赫鲁晓夫起初拒绝在如此仓促的情况下返回莫斯科参加会议，当时正在黑海边度假的米高扬也接到了电话，被告知返回莫斯科参加会议，米高扬立刻动身前往。隔了一段时间，勃列日涅夫再度用电话通知赫鲁晓夫，如他拒绝前来莫斯科，主席团将在他缺席的情况下开会。讨论议事日程，这样赫鲁晓夫才同意去莫斯科。飞机到莫斯科机场后，未让赫鲁晓夫回家。这次撤换赫鲁晓夫的事件，苏共中央主席团是事前作了周密考虑的。赫鲁晓夫在主席团会议上态度粗暴，且带有污辱性的发言举动，因而苏共主席团最终决定不保留他的中委职位。苏共中央主席团会议一直进行到10月13日深夜。就在10月6日夜间会议休息时，米高扬说服了赫鲁晓夫，要他自愿递交退休声明，即后来在报上发表的辞职申请书，称赫鲁晓夫因年龄和健康原因，已根据本人要求被解除职务，由于赫鲁晓夫最终与苏共中央主席团会议能采取合作的态度，才决定于10月14日召开的中央全会上，不对赫展开广泛尖锐的谴责。

苏共中央主席团会议10月14日上午继续开会，下午就转入举行经过充分准备的中央全会。中央全会由勃列日涅夫宣布开会，米高扬主持会议，苏斯洛夫作了关于撤销赫鲁晓夫的职务及其原因的报告。苏斯洛夫的报告，着重批评了赫鲁晓大国内政策的错误，主要是有关农业政策、经济政策的错误，在有关组织问题方面，指责赫鲁晓夫搞个人迷信，任用亲朋当顾问，以听取亲朋顾问的意见来代替征询主席团的意见。在外交政策方面，指责他任用《消息报》总编辑、赫的女婿阿朱别依，让阿以类似非正式外交部长身份行使职权，许多外交政策的制订都未征求外长葛罗米柯的意见。随后未经中央全会开展讨论，一致通过了撤消赫鲁晓夫的第一书记和部长会议主席职务，以及撤消他的中央委员资格的提案。

下台过程

1964年10月，勃列日涅夫等人是如何把赫鲁晓夫从苏联共产党和苏维埃社会主义共和国联盟的最高位子上推下来的？实际上存在不存在阴谋？或像勃列日涅夫时代所宣传的一切都是按党内民主程序进行的呢？赫鲁晓夫对于反对自己的阴谋知道些什么？我们企图找到这些问题的答案。

赫鲁晓夫当时在苏联南方皮聪大疗养。当时赫鲁晓夫的一个贴身警卫阿纳托利·米哈伊洛夫对记者说，赫鲁晓夫在皮聪大疗养很平常。但从某个时刻起，连对重大政治事件内幕不了解的普通保卫人员也发现和感觉到有点不大对头:一只装甲快艇在海湾抛锚停泊了；服务人员自我封闭，互相不说话了……

一天夜里鳄鱼(在休养地保卫领袖的国家安全委员会的少校的绰号)突然向下属宣布撤消皮聪大的一切岗哨，紧急返回莫斯科。赫鲁晓夫本人的行动也使当时的米哈伊洛夫感到十发惊奇。他还记得那次飞回莫斯科的飞机上的情景。飞机才上天，赫鲁晓夫就从自己的舱里出来到公共舱里，神经质地踱来踱去，有点心神不定，然后突然走近驾驶舱敲门(赫鲁晓夫不可能不知道飞行中禁止打开此门的规定)。他敲门当然无人搭理。过了5分钟他又敲，还是无人理他。

此时赫鲁晓夫走向鳄鱼说:“少校，命令机组人员飞向基辅，首都有阴谋！”

少校是个具有丰富经验的军人，大概从自己的上司那里得到了特别指示，做出什么也不明白的样子。赫鲁晓夫从一个保卫人员走到另一个保卫人员那里，抓住对方的手，重复一句话:“同志们，有阴谋，转飞到基辅去！”

保卫人员无权同赫鲁晓夫讲话，同时少校在场谁也不敢同赫鲁晓夫讲话。虽然身居高位，但赫鲁晓夫也无可奈何，笨重地坐到沙发上，木然不动，然后突然好像产生一个英明的想法似的跳起来对着鳄鱼叫喊:“少校，你是苏联英雄，飞机转飞基辅，这是我的最后一个命令！”

而鳄鱼仍然没有反应。那时赫鲁晓夫大声地对全体人员说(声音中明显有令人心碎的忧郁和绝望):“年轻人，你们全是苏联英雄，飞向基辅！那里我们会得救的。”

最后知道自己的号召和请求毫无用处之后，赫鲁晓夫走回自己的机舱，直到飞机着陆也没有出来过。

在莫斯科机场，坐着国家第一号人物的飞机从一条跑道滑向另一条跑道，很久舷梯不来靠拢飞机。米哈伊洛夫望着舷窗发呆。来迎接领袖的不是传统的高级轿车，而是一辆普通的“齐尔”，看到这一切赫鲁晓夫愤怒地骂了一句:“叛徒，出卖基督的人！”在尔后的时刻人们听见他的哭声夹杂着诅咒和威胁……

米哈伊洛夫记得是克格勃主席谢米恰斯内伊来迎接赫鲁晓夫的。

根据谢米恰斯内伊的回忆，在机场上见到赫鲁晓夫时，赫鲁晓夫表现是平静的，好像没有什么怀疑。赫鲁晓夫问谢米恰斯内伊:“其他人在哪里？”

“在克里姆林宫。”

“他们都吃过午饭了？”

“没有，似乎大家都在等你。”