Było rzeczą oczywistą, że w wyborach wygra Papandreu, a skompromitowani partnerzy koalicyjni są bez szans. Równie oczywiste było to, że dojdzie do jakiejś niedemokratycznej próby zapobieżenia takiemu rozwojowi wydarzeń. Król Konstantyn II, zaniepokojony lewicową orientacją partii Papandreu podobno przygotowywał z generałami plan zamachu stanu, który miał zostać dokonany na dziesięć dni przed datą wyborów. Jednakże zarówno króla, jak i wszystkie pozostałe siły polityczne ubiegli (ku powszechnemu zaskoczeniu) nieznani” pułkownicy, którzy 21 kwietnia 1967 r. dokonali własnego zamachu stanu. Jak wyraził się Andreas Papandreu, byt to „pierwszy udany pucz wojskowy wyreżyserowany przez CIA na kontynencie europejskim”.
Junta pułkowników po przejęciu władzy została zaprzysiężona przez króla i z łatwością poradziła sobie ze zorganizowanym przez niego w odpowiedzi zamachem. Był to reżim jawnie faszystowski, absurdalnie głoszący „odrodzenie tradycyjnej Grecji” przeciwstawiającej się zachodnim „zgubnym wpływom”. W rzeczywistości cała ta ideologia sprowadzała się do odgrzanych dogmatów z czasów Metaksasa z domieszką skrajnego nacjonalizmu.
Zakazano prowadzenia wszelkiej działalności politycznej, związki zawodowe nie mogły przyjmować członków ani organizować zebrań, prasa poddana została tak surowej cenzurze, że wiele tytułów w ogóle przestało się ukazywać, a tysiące „komunistów” powędrowało do więzień, gdzie często ich torturowano. Wśród nich znaleźli się obaj Papandreu, kompozytor Mikis Teodorakis (po trzech miesiącach pobytu w więzieniu orzeczono, że Jest niezdolny, by stanąć przed sądem”) i Amalia Fleming (wdowa po Aleksandrze). O ile liczba zamordowanych nie była wielka, to tysiące osób zostały trwale okaleczone podczas stosowanych tortur. Melinę Mercouri, najsłynniejszą grecką aktorkę, zaocznie pozbawiono obywatelstwa, a tysiące wybitnych Greków udało się na emigrację. Restrykcje objęły również kulturę. Pułkownicy zabronili wykonywania muzyki popularnej (większość klubów z rebeliancka w ateńskiej dzielnicy Plaka została zamknięta) i wprowadzili niedorzeczną cenzurę w literaturze i teatrze, zakazując (podobnie jak za rządów Metaksśsa) wystawiania klasycznych tragedii.
Pułkownicy utrzymali się przy władzy siedem lat, mając przeciwko sobie (zwłaszcza po pierwszych dwóch latach rządów) większość społeczeństwa greckiego. Wykluczono ich z Rady Europy, nie mogli liczyć na hojne wsparcie amerykańskich lirezydentów Lyndona Johnsona i Richarda Nixona. Grecja i dla nich, i dla CIA była nader wygodnym klientem. Przymykając oczy na gwałcenie praw człowieka, Amerykanie uzyskali chłonny rynek zbytu dla technologii wojskowych, bardzo korzystne możliwości inwestycyjne dla potężnych międzynarodowych korporacji oraz gwarancję powstrzymania komunizmu w tej części świata (typowy scenariusz w sytuacji wykorzystywania słabej rozwiniętego kraju).
Przeciwko rządom junty od samego początku protestowali emigranci greccy w Londynie, USA l Europie Zachodniej, ale w kraju do poważnych demonstracji doszło dopiero w 1973 r. 17 listopada studenci ateńskiej politechniki rozpoczęli okupację budynków uczelni. Pułkownikom puściły nerwy i wystali pod uczelnię regularne oddziały wojska z czołgami. W wyniku ataku zginęła nieustalona do dzisiaj liczba studentów (różne werble podają od 34 do 300). Zaostrzono przepisy ’.łanu wyjątkowego, a miejsce przywódcy junty, pułkownika Papadopoulosa, zajął jeszcze bardziej bezwzględny i konserwatywny generał Ioannides, szef tajnej policji.