Парад начался ровно в 8 часов 7 ноября 1941 года. Командовал парадом командующий Московским военным округом генерал Павел Артемьев, а принимал его маршал Семён Будённый. Руководство страны разместилось на обычном месте — на трибуне Мавзолея В. И. Ленина.
Торжественный марш войск на Красной площади открыли курсанты артиллерийского училища. С развернутыми знамёнами, под боевые марши, исполняемые оркестром штаба МВО под управлением Василия Агапкина, шли по главной площади страны артиллеристы и пехотинцы, зенитчики и моряки. Потом по Красной площади двинулись конница, знаменитые пулеметные тачанки, прошли танки Т-34 и КВ-1. В параде приняли участие батальоны курсантов Окружного военно-политического училища, Краснознаменного артиллерийского училища, полк 2-й Московской стрелковой дивизии, полк 332-й дивизии имени Фрунзе, стрелковые, кавалерийские и танковые части дивизии имени Дзержинского, Московский флотский экипаж, Особый батальон военного совета МВО и МЗО, батальон бывших красногвардейцев, два батальона Всеобуча, два артиллерийских полка Московской зоны обороны, сводный зенитный полк ПВО, два танковых батальона резерва Ставки, которые к 7 ноября прибыли из Мурманска и Архангельска.
Вопреки традиции проведения парада, речь произнёс не принимающий парад, а сам Сталин.
В этот день он сказал: «Война, которую вы ведёте, есть война освободительная, война справедливая. Пусть вдохновляет вас в этой войне мужественный образ наших великих предков — Александра Невского, Дмитрия Донского, Кузьмы Минина, Дмитрия Пожарского, Александра Суворова, Михаила Кутузова! Пусть осенит вас победоносное знамя великого Ленина!..»
Во время парада были приняты беспрецедентные меры по обеспечению безопасности советского руководства — у всех солдат участвовавших в параде, даже у тех, кто позже отправлялся на фронт, были изъяты патроны, также были изъяты все снаряды из танков и артиллерийских орудий. Ни один немецкий самолет не достиг площади, хотя как было сообщено на следующий день, на рубежах города силами 6-го истребительного корпуса и зенитчиками ПВО Москвы было сбито 34 немецких самолёта.
Киносъёмки
Киносъёмку парада вели военные операторы Павел Касаткин и Теодор Бунимович. Начало парада было неожиданно перенесено с 9:00 на 8:00, в результате чего звукооператорская группа не успела подготовиться, и не смогла снять речь Сталина с синхронной звукозаписью. Вскоре после окончания парада, начальник сталинской охраны генерал Николай Власик предложил операторам прибыть в пять вечера на Лубянку. Там им сообщили, что Сталин придаёт очень большое значение трансляции своего выступления на Красной площади и предлагает снять его второй раз уже с синхронной записью. Так как о съемке на трибуне мавзолея не могло быть и речи, то было решено построить в Большом кремлевском дворце фанерный макет трибуны мавзолея, покрасить его под мрамор, а для того, чтобы у зрителей не возникало сомнений в подлинности съемки и у Сталина во время речи шёл пар изо рта, пришлось открыть все окна. Снимали «выступление» Л.Варламов (режиссёр) и М.Трояновский (оператор). Однако несмотря на все старания пар изо рта не выходил, но зрители и киноакадемики не заметили этого. О параде был сделан фильм «XXIV-ый Октябрь. Речь И. В. Сталина» (режиссёр Л. Варламов, 1941 г.). Кадры парада и вмонтированная речь Сталина вошли в получившую в 1942 году Оскар за лучший иностранный фильм документальную ленту Леонида Варламова и Ильи Копалина «Разгром немецких войск под Москвой».