بنابراین در ابتدا نظر بعضی از افراد شاخه نظامی و سیاسی بر این بود كه پایگاه هوایی مهرآباد مركز ثقل كودتا باشد . اما نگرانی از حضور و واكنش مردم در برابر پایگاه مهرآباد آنان را واداشت تا پایگاه دیگری را كه از شرایط مناسبی برخوردار باشد . سرانجام پس از بررسی‌های نظامی پایگاه هوایی نوژه برای انجام عملیات انتخاب شد . كه بعضی از سران كودتا مانند تیمسار سعید مهدیون ، تیمسار محققی و نعمتی در آنجا دورانی را گذرانده و با محیط كاملا آشنا بودند .

برای انجام عملیات زمینی علاوه بر شبه نظامیان حامی كودتا در تهران و نیز برخی یگانهای نظامی لشگر 1 و 2 و تیپ نوهه ، لشگر زرهی 92 اهواز به عنوان مهمترین پایگاه عملیاتی كودتا معین گردید . اعضای شاخه سیاسی و نظامی ، پس از مطالعات و بررسی‌های زیاد ، اهدافی را به عنوان نقاط حساس و كلیدی برای بمباران و تصرف انتخاب كردند تا به قول خودشان ضربه فلج‌كننده و غافلگیرانه‌ای را به جمهوری اسلامی وارد آورده و توان مقابله در برابر كودتاگران را از آنها بگیرند . بنابراین از مهمترین این اهداف ، بمباران بیت امام بود كه توسط سه هواپیما با زبده‌ترین خلبانان انجام می‌شد ، زیرا در نظر كودتاچیان از بین رفتن امام خمینی (ره) به معنای پایان عمر جمهوری اسلامی بود . ستوان ركنی در اعترافات خود می‌گوید : « بر سران كودتا كاملا مشخص بود تا زمانی كه امام زنده است ، مردم با یك كلمه ایشان به خیابانها آمده و كودتا راعقیم خواهند كرد .»  بمباران و انهدام فرودگاه مهرآباد ، دفتر نخست‌وزیری ، ستاد مركزی سپاه پاسداران ، كمیته انقلاب ، مجلس شورای اسلامی ،تعدادی از پادگانهای مهم ، مدرسه فیضیه و چند نقطه مهم دیگر از جمله اهداف دیگر آنها بود.

مرحله دوم عملیات پس از پایان بمبارانهای هوایی ، با عملیات نیروی زمینی آغاز می‌شد ، در این مرحله می‌بایست چند نقطه حساس از جمله صدا و سیما بوسیله كودتاگران اشغال می‌شد كه این كار بوسیله گروهی صد تا صد و پنجاه نفری انجام می‌شد از نقاط دیگر برای تصرف زندان اوین ، ستاد ارتش ، پادگانهای حر ، قصر و جمشیدیه بود. هدف كودتاچیان سرنگونی رژیم جمهوری اسلامی و روی كار آوردن یك دولت نظامی به مدت دو سال بود . و پس از آن طی برگزاری یك انتخابات ( فرمایشی ) ، نوع حكومت معلوم می‌گردید . پس از لو رفتن كودتا ، ستاد هماهنگی خنثی‌سازی توطئه متشكل از سپاه پاسداران و نیروی هوایی شكل گرفت و قرار بود دستگیری و تعقیب توطئه‌گران توسط این ستاد انجام پذیرد .

آیت‌الله هاشمی رفسنجانی در مصاحبه‌ای به تاریخ 22/4/1359 با رادیو درباره نحوه كسب اطلاع از كودتا چنین می‌گوید : « حدود یك ماه و نیم پیش به ما اطلاع دادند كه عوامل شاهپور بختیار در ایران و شبكه نظامی و تبلیغاتی شان بر سرعت اقدامات خود افزوده‌اند . در آن گزارش ، برنامه‌های تبلیغاتی آنها مشخص و همینطور برنامه‌های نظامیشان و زمان اینكه چه وقت می‌خواهند توطئه را شروع كنند گزارش شد . من این مسأله را در شورای انقلاب مطرح كردم ، آقای بنی‌صدر دوم از كانال دیگری آگاه شده بود . شورای انقلاب ، سپاه را مسئول كرد كه به همراه نیروهای ویژه‌ای از ارتش این جریان را تحقیق كنند و آنها را تعقیب كردند و وضعیتی پیش‌ آمد كه یك بازداشت صورت گرفت و عده‌ای از عوامل بختیار بازداشت شدند و این باعث شد كه برنامه كودتا به هم بخورد و برای مدت نامعلومی به تأخیر بیفتد . ولی شورای انقلاب در جریان بود . »

ابوالحسن بنی‌صدر ، رئیس جمهور وقت كه بعدها ارتباط وی با توطئه‌گران فاش شد . اطلاعات خود را از منابعی دیگر می‌داند ، بنی‌صدر در یك سخنرانی نحوه اطلاع خود از كودتا را اینگونه بیان می‌كند : « فرمانده سابق نیروی هوایی یك ماه و اندی پیش اطلاع داد كه در نیروی هوایی مثلا در میان چتربازها شاید هم به صراحت از نوژه حرف زد كه یك تشكلهایی در حال انجام است . این خبر را ما به دستگاه اطلاعاتی برای تحقیق و پیگیری دادیم تا اینكه حدود سه هفته پیش از این معلوم شد اینها همان كودتاگرانند و آن وقت نیروی آنها حدود هفتاد تا هشتاد نفر ارزیابی می‌شد و ده نفر از آنها هم آن موقع برای ما شناخته شده بودند .»

آقای ری‌شهری نیز نقطه عطف كشف این كودتا را صحبت میان دو نفر در تاكسی می‌داند كه پس از آن تحقیق و كشف شبكه‌ای به نام نقاب در تیپ نوهه و در نتیجه دستگیری 13 نفر در این رابطه رخ می‌دهد .  و اما نظر مشهور به این صورت است كه خلبانی كه مأمور بمباران بیت حضرت امام بود ، دچار تشویش و عذاب وجدان شده ، شب قبل از آغاز عملیات به منزل حضرت آیت‌الله خامنه‌ای می‌رود و موضوع را در آنجا بیان می‌كند . آیت‌الله خامنه‌ای جریان آن شب را چنین بیان می‌كنند : « یك شبی من حدود اذان صبح دیدم كه درب منزل ما را می‌زنند ، بیدار شدم رفتم دیدم آقای مقدم است و می‌گوید كه یك نظامی آمده با شما كار واجب دارد ، به آن نظامی گفتم : تو از كجا می‌دانی ؟ بنا كرد شرح دادن آن و ... من دیدم مسأله خیلی جدی است و بایستی آن را پیگیری بكنیم » و البته روایتی دیگر این چنین است كه همزمان با این خلبان یكی از درجه‌داران تیپ نوهه به كمیته مستقر در اداره دوم ستاد مشترك مراجعه می‌كند و پس از افشای كودتا و اعتراف به این كه قرار است به همراه یازده نفر دیگر در براندازی نظام جمهوری اسلامی شركت كند ، پاكتی حاوی بخشی از طرح عملیاتی كودتا را در اختیار كمیته فوق قرار می‌دهد .

پس از لو رفتن طرح كودتا ، سپاه پاسداران ، ارتش و كمیته انقلاب وارد عمل شده و دستگیری توطئه‌گران را آغاز می‌كنند . به همین منظور در اداره دوم ارتش برای خنثی سازی كودتا و جلوگیری از فرار عناصر اصلی و هر گونه اقدام از جانب آنها ، گروه ویژه‌ای مركب از آقایان تیمسار دادبین ، سروان شهرام فر و سروان نوری تشكیل شد تا پس از اعزام به پایگاه هوایی نوژه ، با همكاری نیروهایی كه از قبل در آنجا مستقر بودند ، به دستگیری و مقابله با كودتاگران اقدام نمایند.

علاوه بر این در اداره دوم ارتش نیز مركز فعالیتهای ضد كودتا تحت نظارت محمد رضوی شكل گرفت كه مستقیما با حضرت آیت‌الله خامنه‌ای و آیت‌الله هاشمی رفسنجانی در تماس بود و هر گونه اقدامات مركز در هماهنگی با آنها صورت می‌گرفت.

اولین عملیات ضد كودتا از پارك لاله تهران واقع در بلوار كشاورز شروع شد كه به عنوان محل تجمع كودتاگران برای انتقال به همدان در نظر گرفته شده بود . پاسداران انقلاب در اقدامی ضربتی موفق شدند تعدادی از آنها را دستگیر كنند . اما عده دیگری با چند دستگاه ماشین به سمت پایگاه نوژه حركت كردند كه در فاصله یك كیلومتری پایگاه نوژه دستگیر شدند . كه قبل از دستگیری ، درگیری میان دو طرف روی می‌دهد كه 6 نفر از كودتاچیان كشته می‌شوند . در نقاط دیگر كشور ، از جمله در اصفهان ، دو مینی‌بوس و یك دستگاه اتوبوس كه حامل هفتاد نفر بودند در مسیر حركت به سمت همدان با نیروهای سپاه درگیر كه در نتیجه تعدادی كشته و زخمی و تعدادی بازداشت می شوند . در اهواز ، در لشگر 92 زرهی اهواز ، یكی دیگر از مكانهای تجمع كودتاگران كه با اقدام به موقع ، توطئه‌گران در اهواز نیز دستگیر شدند . با این حال سران اصلی كودتا و رؤسای سه شاخه آن موفق شدند از كشور فرار كنند ، بیشتر كسانی كه دستگیر شدند ، از شاخه نظامی كودتا بودند ، در جریان دستگیری افراد دخیل در كودتا تعدادی نیز بی‌گناه بودند كه پس از اثبات آزاد شدند – در این عملیات دو نفر به نامهای استوار یكم قربانی اصل و گروهبان اصغرخانی به شهادت رسیدند . 

منبع شماره پنج