李訓和鄭注原本約定由鄭注以協助王守澄的葬禮為名，帶數百精兵前來，趁宦官們參加葬禮時一網打盡。但李訓又不想讓鄭注因此獨居首功，甚至想等剷除宦官就連鄭注一併剷除，便以自己親信出任一些節度使和京中重要職位，暗中招募士卒，並提前行動。
大和九年（835年）十一月廿一，文宗與百官在紫宸殿早朝，左金吾衛大將軍韓約奏稱左金吾仗院內石榴樹夜生甘露，為祥瑞之兆。李訓等人勸文宗親自前往觀看，文宗到含元殿，命宰相及中書、門下兩省官員前去左仗視察，眾人回報那不是真甘露。
接著文宗刻意派禁衛軍首領仇士良、魚志弘等宦官前去查驗，李訓等人事先暗藏甲兵，以伏殺宦官。文宗也命王璠、郭行余分別領河東、邠寧軍前來，但河東軍來了，邠寧軍卻不敢上前。仇士良抵達後，見韓約神色驚慌，滿頭流汗，又發現周圍有伏兵，立即返回含元殿劫持文宗回內殿，稱李訓謀反。李訓見狀，急呼金吾軍上前護駕，也與仇士良搏鬥，正要用靴中的刀殺死仇士良時，因其他宦官趕到而未果。李訓追上去拉住轎子不放，被文宗叱責，李訓亦隨即被宦官郗志榮打倒在地，宦官們簇擁著文宗皇帝逃入宣政殿。金吾軍及其他舉事兵卒如京兆少尹羅立言所率邏卒三百餘人、御史中丞李孝本所率御史台部從二百餘人雖然殺了少數宦官，卻無法阻止宦官帶走文宗。
仇士良等人挾持文宗返回內殿後，派出神策軍五百人砍殺眾大臣，舉事兵卒潰敗。參與甘露之變的宰相舒元輿和對甘露之變計劃一無所知的宰相王涯出逃後被捕，在刑訊下王涯自誣供稱此事為宰相相約謀反，意在改立鄭注為帝。另一宰相賈餗也對甘露之變並不知情，出逃後自以為逃不掉，以為自己只是被奸人所誣陷，於是主動出首。文宗被迫認同王涯的供詞。李訓逃出長安，但最終被捕殺。
仇士良等人又密令鳳翔監軍張仲清誅殺在外地的鄭注。鄭注之前任禮部郎中錢可復為副使，李敬彝為司馬，駕部員外郎盧簡能、主客員外郎蕭傑為判官，右拾遺盧弘茂為掌書記，部屬有魏弘節等。當時除李敬彝已被另外徵辟未參與甘露之變外，錢可復等人及鳳翔親卒千餘人都被族滅。錢可復將死，祈求放過十四歲女兒，女兒說：「殺我父，何面目以生！」抱著錢可復求死，於是也被斬。盧弘茂妻蕭氏臨刑詬罵：「我太后妹，奴輩可來殺！」士兵聞言束手，於是得免。
此次事變中，死者數以千計，僅「諸司從吏死者六七百人」[2]，除李訓、鄭注外，李訓黨羽千餘人多被捕殺，宰相舒元輿、王涯、賈餗及李孝本、羅立言、王璠、郭行余等人被腰斬，仇士良令百官臨觀，「親屬無問親疏皆死，孩稚無遺，妻女不死者沒為官婢。」[3]仇士良還殺了韓約、鳳翔少尹魏逢、左金吾衛將軍李貞素、翰林學士顧師邕等。宦官田全操甚至揚言：「我入城，凡儒服者，無貴賤當盡殺之！」史稱「甘露之變」。遇難官員的一些倖存家屬投奔昭義節度使劉從諫並得到接納，暫時躲過一劫。
由於四宰相全部被殺，文宗意欲令左僕射令狐楚、右僕射鄭覃為相。令狐楚心知王涯、賈餗無辜，在書寫二人罪行時泛泛而談，令仇士良等不悅，於是未能拜相，最後拜相的是鄭覃和戶部侍郎判度支事李石。