Cuando "La Vaca Sagrada", el avión presidencial, despegó del aeropuerto de La Carlota la madrugada del 23 de enero, llevándose a Marcos Pérez Jiménez, en medio de manifestaciones de júbilo popular, los caraqueños atacaron la sede de la Seguridad Nacional (policía política), liberaron a los presos y lincharon a algunos policías. Luego del plebiscito de diciembre y sus resultados fraudulentos el malestar en las Fuerzas Armadas se generalizaba ante un régimen personalista que asesinaba a los opositores, mantenía en prisión o en el exilio a cientos de ellos, proscribía los partidos, disolvía los sindicatos y reprimía la libertad de prensa. Fue así como el 1 de enero los caraqueños se despertaron con el ruido de aviones de guerra repelidos por baterías antiaéreas, mientras la Guarnición de Maracay se alzaba en armas y dos divisiones blindadas de tanques, al mando del coronel Hugo Trejo, salían del cuartel Urdaneta, en Caracas, para dirigirse a la capital de Aragua en vez de atacar Miraflores.

La rebelión fue sofocada pero evidenció la crisis militar y el jefe del Estado Mayor Conjunto, general Rómulo Fernández, le exigió a Pérez Jiménez la destitución del ministro del Interior, Laureano Vallenilla Lanz, y del jefe de la Seguridad Nacional, Pedro Estrada. Los cambios no resultaron, se produjeron nuevos focos de rebelión y la sociedad civil se activó en medio de grandes manifestaciones.

El 17 de enero el Comité Militar para la Liberación se pronuncia contra el Gobierno, la Junta Patriótica convoca una huelga general para el 21 y la gente se lanza a la calle. Caen decenas de personas ametralladas por la policía. El 22 continúan las manifestaciones y por la noche se sublevan la Marina y la Guarnición de Caracas. A la una de la mañana, Pérez Jiménez huye hacia Santo Domingo. A esa hora se juramenta como presidente de la Junta de Gobierno el comandante de la Marina, Wolfgang Larrazábal, acompañado de un grupo de militares y civiles. Comienza la liberación de los presos políticos y la Junta se compromete al restablecimiento de la democracia.

El 13 de mayo el vicepresidente de EEUU, Richard Nixon, llega a Caracas y el carro donde se traslada es atacado por una multitud. El 23 de julio, Jesús María Castro León deja de ser ministro de la Defensa acusado de intentar un golpe de Estado. En octubre, Larrazábal, Betancourt y Caldera lanzan sus candidaturas. El 31 de ese mes, Caldera (Copei), Betancourt (AD) y Jóvito Villaba (URD) firman el Pacto de Puntofijo. En noviembre, Edgard Sanabria asume la presidencia de la Junta de Gobierno. El 7 de diciembre, Betancourt gana las elecciones. El 19, se reforma la Ley del Impuesto sobre la Renta y las compañías petroleras elevan su contribución de 51 a 66%.

El 1 de febrero, lanzan el Explorer, primer satélite de EEUU. En octubre, Angelo Giuseppe Roncalli es elegido Papa y se convierte en Juan XXIII.