วันที่ 20 ตุลาคม 2520 เป็นอีกวันหนึ่งที่มีการปฏิวัติยึดอำนาจการปกครองโดยคณะทหาร ซึ่งมี พล.ร.อ. สงัด ชลออยู่ เป็นหัวหน้าคณะ และมี พล.อ. เกรียงศักดิ์ ชมะนันทน์ เป็นเลขาธิการคณะ รัฐบาลที่ถูกล้มอำนาจเป็นรัฐบาลของ ธานินทร์ กรัยวิเชียร ซึ่งคณะทหารชุดเดียวกันนี้ได้ไปขอให้ท่านมาเป็นนายกรัฐมนตรีจัดตั้งรัฐบาล
ย้อนหลังไปถึงเหตุการณ์วันที่ 6 ตุลาคม 2519 เมื่อเกิดการใช้กำลังเข้าปราบปรามนักศึกษาและประชาชนในมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ตอนเช้ามืดแล้ว รัฐบาลของ ม.ร.ว.เสนีย์ ปราโมช ก็ตกที่นั่งลำบากเอามากๆ ยังไม่ทันจะคิดแก้ไขอะไรได้ เย็นวันนั้นคณะปฏิรูปการปกครองแผ่นดินที่เป็นคณะทหารซึ่งมี พล.ร.อ. สงัด ชลออยู่ ก็เข้ามายึดอำนาจการปกครองล้มรัฐบาลและล้มรัฐธรรมนูญสำเร็จ
อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่างคณะทหารที่เป็นผู้อุปถัมภ์ค้ำชูรัฐบาลกับตัวรัฐบาลเองกลับไม่สู้ดีนัก ทางคณะทหารมีความเห็นว่ารัฐบาลมีปัญหา จึงอยากให้ปรับปรุงคณะรัฐมนตรีเสียใหม่ และรัฐมนตรีที่คณะทหารให้ปรับปรุงนั้นล้วนแต่เป็นรัฐมนตรีพลเรือนเกือบทั้งสิ้น รัฐบาลเลือกไปขอให้เขามาร่วมงาน ไม่ใช่รัฐบาลที่เป็นทหารและมาโดยความสนับสนุนของคณะทหารโดยตรง
มีเสียงกล่าวกันว่าหัวหน้ารัฐบาลมีความเห็นว่าถ้าจะมีการเปลี่ยนรัฐมนตรีก็ต้องเป็นการลาออกของรัฐบาลทั้งคณะ ความขัดแย้งประการนี้ได้นำไปสู่การยึดอำนาจในวันที่ 20 ตุลาคม 2520 และเหตุแห่งการยึดอำนาจนั้นก็ปรากฏอย่างเป็นทางการจากคำปราศรัยของ พล.ร.อ. สงัด ชลออยู่ ที่ว่า
“ได้เป็นที่ประจักษ์แก่ประชาชนทั่วไปว่าความสามัคคีในหมู่ข้าราชการและประชาชนมีแต่ความแตกแยก ข้าราชการมีความหวั่นไหวในการปฏิบัติราชการ การเศรษฐกิจ และการลงทุนของชาวต่างประเทศลดลงและไม่แน่นอน หากปล่อยให้เป็นเช่นนี้ต่อไปจะยากแก่การแก้ไข”
การยึดอำนาจคราวนี้ คณะทหารจึงเห็นว่าถึงเวลาที่พวกตนที่นำการยึดอำนาจต้องเป็นรัฐบาลกันเองเสียที ซึ่งก็น่าจะเป็น พล.ร.อ. สงัด ชลออยู่ หัวหน้าคณะ แต่เสียงสนับสนุนจากผู้ร่วมงานและมีกำลังหลักทางทหารได้หนุน พล.อ. เกรียงศักดิ์ ชมะนันทน์ เลขาธิการคณะปฏิรูปการปกครองแผ่นดิน
ดังนั้นนายกรัฐมนตรีที่ขึ้นมาภายหลังการยึดอำนาจในวันที่ 20 ตุลาคม 2520 จึงได้แก่ พล.อ. เกรียงศักดิ์ ชมะนันทน์ ภาระที่สำคัญของรัฐบาลคือการเร่งรีบจัดทำรัฐธรรมนูญฉบับใหม่เพื่อให้มีการเลือกตั้งและคืนอำนาจให้ประชาชน ซึ่งรัฐบาลก็มีส่วนสำคัญทำให้มีการประกาศใช้รัฐธรรมนูญใหม่ในวันที่ 22 ธันวาคม 2521 และมีการเลือกตั้งทั่วไปในวันที่ 22 เมษายน 2522
