El derrocamiento

En 1965, el gobierno convocó a elecciones legislativas, eliminando algunas de las restricciones que pesaban sobre el peronismo, que triunfó con 3.278.434 votos contra 2.734.970 de la Unión Cívica Radical del Pueblo. Este resurgimiento del peronismo agitó la situación interna de las Fuerzas Armadas, enfrentando a militares fuertemente antiperonistas con otros que tenían vínculos con ese movimiento.
A esta situación se agregaba una fuerte campaña de desprestigio del gobierno, impulsada por sectores económicos a través de gran parte de los medios de prensa. Entre ellos se destacaban Primera Plana, en la que publicaba sus columnas editoriales Mariano Grondona y la Revista Todo, en que publicaba Bernardo Neustadt. Estos periodistas apodan al presidente como "la tortuga", caracterizando su gestión como timorata y falta de energía, y alentando a los militares a eliminar a la administración del partido radical.
Con la anuencia del Comandante en Jefe del Ejército, Pascual Pistarini, el general Julio Alsogaray organizó un golpe para derribar a Illia. Contaba el apoyo de la Unión Cívica Radical Intransigente (UCRI) liderada por Oscar Alende, el Movimiento de Integración y Desarrollo (MID) liderado por el ex presidente Arturo Frondizi, también derrocado en 1962, la Sociedad Rural Argentina y otras organizaciones empresariales, un sector del sindicalismo peronista, la prensa, e incluso una parte del sector unionista de la Unión Cívica Radical del Pueblo encabezada por el gobernador de Entre Ríos.26 El golpe también fue impulsado por Estados Unidos, a través de la política de golpes de Estado permanentes en América Latina, impulsada desde la Escuela de las Américas.
El 28 de junio de 1966 se produjo el golpe militar en medio de la indiferencia de la ciudadanía. El general Alsogaray se presentó durante la madrugada en el despacho presidencial e invitó al presidente a retirarse. Éste debió ceder ante la falta de apoyo militar, político y popular, y abandonó la Casa Rosada a las 7:20 de la mañana. Al día siguiente asumía como presidente el general Juan Carlos Onganía.