23日夜晚，苏联和匈牙利领导人都在紧张地研究应对危机的办法。
在23日22-23时召开的苏共中央主席团会议上，首先由朱可夫通报匈牙利局势，然后赫鲁晓夫提议向布达佩斯派出苏联军队，布尔加宁立即表示同意。但米高扬提出不同看法，认为没有纳吉就无法控制局势，而对苏联来说，这是代价最小的办法。如果苏联军队开进去会自找麻烦。可以先采取政治手段试试，不行再派军队去。莫洛托夫、卡冈诺维奇、朱可夫、苏斯洛夫认为，匈牙利局势已经动荡不安，与波兰的情况不同，必须出兵并宣布全国实行戒严和宵禁。其他主席团成员表示赞同。会议还决定派米高扬、苏斯洛夫、马利宁以及谢罗夫前往布达佩斯。赫鲁晓夫最后说，可以吸收纳吉参与政治活动，但暂时不担任政府首脑。[78]正在莫斯科“休养”的拉科西也被邀请参加会议。据拉科西回忆，晚10点半左右他被接到主席团会议现场，赫鲁晓夫介绍了布达佩斯的情况后问道，在这种局势下是否需要苏联军队出面干涉。拉科西毫不犹豫地回答，“绝对需要，而且必须立即干涉”。于是赫鲁晓夫接通了布达佩斯的电话，告诉格罗，在同反革命的斗争中，苏联愿意给予任何军事援助，但需要匈牙利政府提出正式请求。此外还通知说，米高扬将连夜赶赴布达佩斯并转告苏联的决定，在此之前不要采取任何重要举动。[79]
匈牙利领导人当晚集聚在格罗房间，显得有些手足无措。格罗对他的广播讲话所引起的剧烈反应感到吃惊，为了平息民愤，不得不提议请纳吉出来组建新政府，在场的人一致同意。纳吉很快被请到党中央大厦，并毫无条件地同意出任部长会议主席。匈牙利劳动人民党紧急召开中央全会。这次只有1/3成员参加的中央全会到24日凌晨才结束，会议一致同意由纳吉取代赫格居斯担任部长会议主席，请求苏联出兵镇压刚刚出现的暴乱，并发布戒严令。[80]然而，在接到正式邀请之前，苏军已经开始行动了。[81]
10月23日23时，苏联国防部根据政府的决定向驻匈特别军、喀尔巴阡军区步兵军、部署在罗马尼亚的独立机械化集团军发出战斗警报，这些部队共计5个师31550人，拥有1130辆坦克和自行火炮、615门火炮和迫击炮、185门高射炮、380辆装甲运兵车、3930辆汽车。同时进入战斗准备的还有4个空军师，共计歼击机159架、轰炸机122架。各部队随即展开行动，喀尔巴阡军区步兵军在10月23日夜间已越过苏匈边界，特别军于当地时间24日2时至4时进入布达佩斯并占领了该市重要设施，独立机械化集团军主力于4时15分至6时20分进入匈牙利领土。歼击机掩护陆军行动，轰炸机部队则在机场待命。[82]
从匈牙利局势骤然恶化到苏联军队进入布达佩斯和占领匈牙利其他大城市，前后不足12个小时，在此期间，中国没有做出任何反应。其原因在于，一则中国的方针是“多听少说，不轻易表态”，二则情况不明，也不便发言。匈牙利的改革派和保守派对中国的态度都非常友好，而中国使馆对匈牙利内部事务从不发表意见，尽管郝德青大使本人一直对匈牙利群众运动持否定态度，认为其目的是要摆脱甚至推翻党的领导。从布达佩斯发生骚动一开始，中国大使馆的铁门就紧闭起来，拒绝与匈牙利的任何一派建立直接联系，即使是那些以前来往密切的朋友。一些前任拉科西政府的官员人希望在中国使馆得到庇护，但郝德青通过门卫婉转地请他们去苏联使馆。在危机过程中，出于安全考虑，中国使馆人员都集中到宿舍大院集体办公，只能通过收听和收集街头传单、小报来了解情况。由于使馆没有电台和直线电话，平时与国内的一切通讯都要经过邮电局发送和接收。10月24日邮电局停业后，一切国际通讯中断，使馆只能偶尔通过匈外交部向国内发送简短的密码电报。[83]至于中国领导人对危机的态度，直到10月30日之前，在所有可以看到的档案文献中没有丝毫反映，甚至在中国已经出版的论著也很少提到这一点。据最近出版的《毛泽东传》记载：刘少奇23日晚与苏共领导人会谈时听到了匈牙利发生暴乱的消息，立即打电话报告毛泽东。从24-31日，毛泽东连续召开政治局常委会议、政治局会议和政治局扩大会议，讨论波匈事件，并与刘少奇保持电话联系。[84]但是，讨论的具体内容目前还不得而知。
根据俄国档案记载和师哲回忆录，23日下午刘少奇到达莫斯科，在其住所与赫鲁晓夫谈话时，格罗来电话说，因国内离不开，无法到莫斯科来开会。赫鲁晓夫答应他可以不来。此后不久，朱可夫来电话说，布达佩斯的群众已走上街头，并冲进党政机关大楼。警察拒绝为大楼提供保护，而国防军派去维持秩序的部队被群众缴了械。匈牙利国防部长给他打电话，要求苏联派军队给予援助。朱可夫推说这是政治问题，应在两个党中央之间解决。约一个小时后，朱可夫第二次来电话。赫鲁晓夫表示，出兵问题主席团要讨论，如果是匈牙利政府请求的话，可以考虑。随后，赫鲁晓夫对刘少奇说：匈牙利目前的局势你们完全不知道，现在也来不及征求你们的意见，明天主席团开会，请你们参加。24日上午刘少奇出席苏共中央主席团会议，赫鲁晓夫在会上介绍了匈牙利的情况，称苏军已经出动，进入了布达佩斯，社会秩序已基本上恢复，只有几个据点没有拿下来，其他问题都已经解决。人民欢迎苏联红军，欢迎苏联的坦克。他希望中国同志理解，这是完全必要的步骤。赫鲁晓夫还强调，波兰是党内问题，是正确与错误的问题，而匈牙利已出现了反革命征兆。因此对匈牙利问题的处理不能跟波兰一样，希望中国同志了解。[85]看来，赫鲁晓夫只是向中国代表团解释出兵的原因，并不需要中国人对此做出评论。[86]俄国的档案文献和师哲的回忆也都没有记述刘少奇对匈牙利问题及苏联出兵的反应，很可能，刘少奇因尚未得到北京的指示，没有表示任何态度。
10月24-28日匈牙利的局势变化既曲折又复杂。到28日晚上，当苏斯洛夫从布达佩斯返回并汇报了最新情况后，苏联领导人的倾向性意见是宣布支持卡达尔和纳吉的新政府（已排除格罗和赫格居斯等），接受纳吉的宣言，同意从布达佩斯和其他占领地区撤军。[87]同一天，驻匈苏军司令部下令制定苏军撤出布达佩斯而由匈牙利军队接管的计划。按照后来制定的计划，接替的部队应于10月29日20时至30日6时进入阵地。[88]此时中国领导人作何感想不得而知，但《人民日报》28日和29日的报道却让人感到暴风雨即将过去了：匈政府限令叛乱者停止抵抗，已有大批暴乱者放下武器；暴乱分子请求谈判，布达佩斯暂时停火，匈政府和人民正设法恢复和平生活；已经实行暂时停火，正在进行谈判等。[89]或许正是如此，毛泽东觉得华沙条约的存在已经不重要了，从而决定支持波匈等国要求苏军完全撤离的主张。
但是，两天后风云突变，更大规模的军事干涉开始了。这次苏联军队要对付的已经不是街头“暴民”，而是匈牙利政府、军队和武装起来的市民了。
处理匈牙利危机：苏联第二次出兵
如果说苏联第一次出兵决策完全是独自做出的话，那么在第二次出兵的决策过程中，中国领导人的意见则发挥了微妙影响和引导作用。在这个问题上，中苏领导人在后来的政治论战中各执一词：中国方面强调在处理匈牙利事件中，中共“建议苏共中央不要从匈牙利撤走军队，要利用部队镇压反革命叛乱”，否则就要“犯历史的错误，给国际工人运动带来损失”。苏联方面承认当时中共确曾对苏共中央提出劝告，但劝告的内容与现在所说完全不同。[90]那么实际情况究竟如何呢？
就目前掌握的史料看，问题的大致脉络是清楚的。苏军撤出布达佩斯后突然又杀了一个回马枪，在外人看来很难理解，以至美国驻苏大使波伦认为：“纳吉于28日晚上发表的关于苏军从布达佩斯撤退的声明似乎无非是一项得到苏联默契的、旨在促使起义者停火的诡计”。[91]甚至苏联军人后来都认为，“这一切都是为了掩盖军事行动，使苏军能够对匈牙利进行突然袭击”。[92]但事实并非如此。从29日到31日，苏联在决策时由于内部意见分歧，一直摇摆不定，而中国的主张也前后不一。只不过无论进退，中国的态度都非常坚定。正是这些看来不容更改的意见，对苏联处理危机的方式和结果产生了决定性影响。
面对已经狂热的人群，迟到的政府改组和让步措施不仅没有起到安抚作用，反而被一些激进的闹事者所利用，匈牙利的局势更加复杂了。10月29日莫斯科接到谢罗夫的报告：8000多在押犯人被释放，并从看守人员那里夺得武器；在一些大城市，居民们被煽动起强烈的反共情绪，有些共产党员遭到枪杀；在德布勒森市，党委已经转入地下，并要求得到军队的支持；很多国家安全机构被解散，放下武器的国家安全人员受到围攻和袭击。[93]当日晚又收到米高扬和苏斯洛夫的电报，说“群众已经失控”，“反共分子变得愈来愈无耻”，布达佩斯市两个区党委会以及党的机关报编辑部和印刷厂已被市民占领。[94]当苏共中央得到这些消息时，赫鲁晓夫正在与刘少奇商谈如何彻底解决苏联与东欧国家的关系问题。如前所述，会谈期间刘少奇通报了毛泽东的意见，要求苏联在政治上、经济上、军事上对东欧进一步放开。会谈到29日深夜，苏联终于同意连夜起草一个平等关系宣言，并决定于第二天讨论通过。[95]赫鲁晓夫的回忆与中方材料大体一致，只是多了一个匈牙利问题。据赫鲁晓夫回忆，双方讨论了匈牙利事件的进程并研究了各种方案。赫鲁晓夫通报了布达佩斯传来的消息，双方在完全信任的基础上反复考虑应该采取什么措施，一会儿主张出兵，一会儿又决定放弃。正在这时传来毛泽东关于“进一步放开”的意见，于是做出决定，在匈牙利放弃使用