23 octobre : signature de l’ordre du blocus. Première lettre de Khrouchtchev à Kennedy, au contenu modéré. Début de l'opération Blue Moon de l'US Navy (77 vols de reconnaissance entre le 23 octobre et le 15 novembre, 160 000 négatifs rapportés)
24 octobre : blocus effectif, un convoi soviétique ne tente pas de le forcer. Le Pape adresse un message à l’Union soviétique. Proposition du secrétaire général de l’ONU U Thant : suspension des livraisons d’armes à Cuba et levée du blocus, ouverture de négociations. Khrouchtchev répond à Kennedy, dénonçant le blocus comme un acte de piraterie.
25 octobre : en réponse à U Thant, Khrouchtchev donne l’ordre à ses marins de se tenir à l’écart de la zone d’interception, Kennedy celui de ne pas arraisonner les navires soviétiques. Douze navires rebroussent chemin, sauf un qui rejoint Cuba (sans armes à bord). A l’ONU, le représentant soviétique Valerian Zorine assure qu’aucune arme nucléaire ne se trouve à Cuba.
26 octobre : les Etats-Unis passent en DEFCON 2 : le Strategic Air Command (SAC) est prêt, ses bombardiers sont en alerte aérienne et les sites de missiles prêts à lancer sur ordre. Une lettre de Khrouchtchev propose une sortie de crise négociée : retrait des missiles sous l’égide de l’ONU contre l’assurance des Etats-Unis de ne pas envahir Cuba. Castro demande à Khrouchtchev une frappe nucléaire préventive en cas d’attaque américaine. Un des sous-marins soviétiques est détecté au sonar et pris en chasse. Deux autres le seront également.
27 octobre : un U2 est abattu au-dessus de Cuba, le pilote est tué. Kennedy refuse de répondre par la force malgré les pressions des faucons de Washington. Nouvelle proposition soviétique : retrait des missiles de Cuba contre celui des missiles de Turquie (ces derniers doivent être retirés du service pour obsolescence). Le soir, Kennedy a pris sa décision : il répondra favorablement à la demande de Moscou de garantir de ne pas envahir Cuba, les missiles seront retirés de Turquie, mais aussi d’Italie. Plus tard dans la soirée, Robert Kennedy rencontre l’ambassadeur Dobrynine et lui fait part de la position américaine, dont la menace de frappes aériennes - sur les SAM et/ou les sites de missiles - à Cuba en cas de nouvel appareil abattu. Un délai de 48 heures est annoncé à l’ambassadeur soviétique.
28 octobre : Radio Moscou annonce le prochain démantèlement des sites de missiles à Cuba, mais également les autres installations militaires.
La décision soviétique de céder remonte au 25 octobre. La lettre de Khrouchtchev du 26 formalise sa proposition de négocier en garantissant la sécurité de Cuba. Elle est renouvelée le lendemain par l’ajout du retrait des missiles de Turquie. En procédant ainsi, Khrouchtchev entend rapprocher le statut de la Turquie de celui de Cuba, avec des garanties de sécurité réciproques des Etats-Unis et de l’Union soviétique. La demande de Fidel Castro de frappes nucléaires préventives en cas d’attaque américaine (avec les conséquences que l’on devine), les accidents de U2 (le 27, un U2 « se perd » au-dessus de l’URSS, mais les Soviétiques ne l’abattent pas), et la réponse favorable de Washington aux demandes soviétiques assortie d’un ultimatum menaçant achevèrent de le convaincre. En dépit de ses bravades, Khrouchtchev est bien conscient de l’infériorité de l’Union soviétique en cas de conflit nucléaire.
29 octobre : les navires soviétiques en route pour Cuba sont stoppés.
1er novembre : seul un des quatre sous-marins Foxtrot reste introuvable, les autres sont raccompagnés par la marine américaine
Les jours suivants, les reconnaissances aériennes américaines attestent du démantèlement des installations soviétiques. Le 2 novembre, Kennedy s’adresse à nouveau à l’Amérique. Du 5 au 9 novembre, les navires soviétiques quittent Cuba sous l’œil de la marine américaine. Les 10 et 11, les services américains confirment le départ des missiles stratégiques.
Le blocus est finalement levé le 20 novembre.
