上午10時整，中央人民政府秘書長林伯渠宣布慶祝典禮開始。全場肅立，軍樂隊高奏國歌，100門禮炮齊鳴28響。
閱兵式開始。中國人民解放軍總司令朱德乘車檢閱受閱部隊。閱兵式由代總長聶榮臻任總指揮。
今年受閱部隊的組成，有南京軍事學院、南京總高級步兵學校、石家莊高級步兵學校、南京高級步兵學校、第1戰車學校、第6炮兵學校、長沙高級工兵學校、大連海軍學校、航空學校的學員，有傘兵部隊、第66軍步兵第196師、炮兵第14師、炮兵第22師、戰車第1師、騎兵第3師、華北軍區防空司令部、北京公安總隊、空軍飛行部隊的官兵，還有來自全國各地、各民族的民兵代表。共組成66個方(梯)隊，受閱人員共有11300人。受閱裝備，有各種火炮112門，坦克、自行火炮99輛，裝甲車16輛，汽車156輛，三輪機車160輛，軍馬1104匹。
地面受閱方隊次序，仍以中國人民解放軍軍事學院的隊伍為前導，接著是總高級步兵學校、高級步兵學校、步兵學校、戰車學校、炮兵學校、高級工兵學校、海軍學校、航空學校、傘兵部隊、公安部隊、步兵部隊、民兵大隊、炮兵部隊、騎兵部隊。共有57個地面受閱方隊。
今年閱兵，徒步方隊前面增加了高舉“八一”軍旗的“儀仗兵”。從1927年“八一”建軍至1952年3月以前，中國人民解放軍沒有專門的儀仗隊，但用儀仗隊形式歡迎外賓的禮儀活動，卻可追溯到1946年3月在延安機場歡迎美國代表、五星上將馬歇爾等，那可說是人民解放軍中出現的第一支迎賓儀仗隊。當代世界通則，每一個獨立的國家都有自己的儀仗隊，它象徵著本國的尊嚴和對他國的友誼和親善。新中國成立初期，由於國務外交繁忙，急需要一支正規的儀仗隊，1952年3月中央領導人決定在中央警衛隊中選調一批骨幹組成儀仗隊。中國人民解放軍儀仗隊在世界儀仗隊的家族中是後起之秀，他們接受祖國授予的軍旗後，成為我軍惟一的一支專門擔負國家外事活動儀仗司禮任務的部隊，主要負責迎送外國元首、政府首腦、軍隊高級將領及紀念、慶典等重大國事活動，被世人譽為“中華第一兵”。之後，代代儀仗兵高舉著鮮紅的旗幟，以獨特的禮賓形式，為中國軍隊和祖國贏得了榮譽。在國慶閱兵中，由於初期的儀仗隊參閱人數很少，雖然曾作為整個受閱部隊的先導，但一般並不將其視作一個方隊，仍把走在前面的軍事學院作為第一方隊，同時也並不把儀仗隊計算入受閱方隊總數，直到1984年國慶閱兵，儀仗隊才單列計入總方隊數。
閱兵式結束後，舉行了盛大的民眾遊行。走在最前面的是由1000名鐵路工人組成的儀仗隊，以巨幅的國旗、巨型的國徽模型、慶祝國慶的字標和中國共產黨黨旗為先導。在五星紅旗的引領下，遊行隊伍步入天安門廣場。他們分別抬著毛澤東、孫中山、劉少奇、周恩來、朱德、馬克思、恩格斯、列寧、史達林的畫像，還有金日成、胡志明等社會主義國家領導人的畫像。後面是由1500名工人和學生組成的腰鼓隊，邊表演邊行進，鼓聲震天響，隊伍徐緩通過金水橋前。15000名少年兒童組成的隊伍，使廣場充滿了青春的歡樂。一男一女兩位少先隊員跑上天安門城樓向毛澤東主席敬獻鮮花，他們代表全國少年兒童表達熱愛和平、忠誠祖國、尊敬領袖的心意。中國各民主黨派的代表向毛澤東主席敬獻錦旗。然後是由9萬名工人組成的隊伍，2萬名首都近郊的農民，還有機關工作人員的隊伍、大中院校學生的隊伍、首都各區人民的隊伍、工商界的隊伍等，相繼歡快地走過天安門廣場。首都人民帶著各種圖表、模型和字標，向祖國和國家領導人興奮地報告新中國成立3年來的工作成績，並表示今後繼續奮鬥的決心。