Как и ПГУ, Андропов вначале не хотел вторжения Советской Армии в Афганистан, но по мере ухудшения ситуации после свержения Амина его позиция ослабла. Как утверждает одно советское исследование, опубликованное в 1989 году, он начал искать параллели с его собственным венгерским опытом 1956 года, когда советские танки подавили «контрреволюцию» и восстановили надежное коммунистическое правительство.
В Центре считалось, что принятие окончательного решения в пользу военного вмешательства не вызвало серьезных разногласий в Политбюро. Решающим аргументом в пользу такого вмешательства были перспективы победы исламского фундаментализма над социализмом в Афганистане, как и победа над иранским шахом год назад. «Последствия такого удара по нашему престижу будут непредсказуемыми. Советский Союз не может пойти на такой риск.» При принятии решения о вмешательстве с кандидатами в члены Политбюро не советовались. Впоследствии Эдуард Шеварднадзе утверждал, что он и Михаил Горбачев, которые стали кандидатами в члены Политбюро в ноябре 1979 года, впервые услышали о вторжении из газет и радио.
В ночь на Рождество 1979 года советские военные транспортные самолеты начали массированную переброску войск и техники в международный аэропорт Кабула. Самолеты взлетали и садились каждые 3 минуты. Дополнительно советские войска стягивались в Афганистан наземным путем. Вечером 27 декабря советская бронеколонна выдвинулась из аэропорта в направлении президентского дворца, в голове колонны шла специальная группа обученных КГБ коммандос под командованием полковника Бояринова, командовавшего специальным учебным центром в Балашихе при 8 отделе ПГУ. Все были одеты в афганскую военную форму и передвигались на военных машинах с афганскими опознавательными знаками. По пути к дворцу колонну остановили у афганского КПП. Когда начали стягиваться афганские войска, то люк передней машины распахнулся, и войска КГБ расстреляли афганцев из автоматов. Полковник Бояринов лично возглавлял операцию по захвату президентского дворца. Президента и его любовницу застрелили в баре на верхнем этаже дворца. Бояринов отдал приказ не оставлять свидетелей. В ходе операции его самого приняли за члена президентской охраны и застрелили собственные солдаты, было убито еще около десятка коммандос КГБ и других советских солдат.
Сразу же после штурма дворца возвратившийся из эмиграции афганский коммунист и ветеран КГБ Бабрак Кармаль, которого Москва выбрала преемником Амина, по радио передал сообщение о переходе власти в его руки и официально попросил у Советского Союза военной помощи. Хотя и предполагалось, что его сообщение должно исходить из Кабула, на самом деле оно было передано из Советского Союза – во время убийства Амина кабульское радио функционировало по-прежнему. Ранним утром 28 декабря кабульское радио перешло в руки советских войск и передало сообщение о том, что Амин был «казнен по решению революционного трибунала».
В Москве Амина посмертно переименовали из «товарища Амина» в «кровожадного агента американского империализма».
Бабрак Кармаль осудил своего предшественника как наемника ЦРУ и выдвинул нелепое требование, чтобы американское правительство передало все документы о своих сделках с ним. Центр также схватился за теорию заговора с ЦРУ, распространив слухи о том, что Амин был завербован американской разведкой, учась в Колумбийском университете. В Московском центре были и такие, кто сам чуть ли не поверил в свою же собственную пропаганду. Через десять лет после вторжения один советский историк писал: «Тот факт, что в свои молодые годы Амин учился в Колумбийском университете Нью-Йорка, лишь подстегнул нашу и без того дикую шпиономанию.» Даже Ким Филби в одном из своих последних интервью за несколько месяцев до смерти в 1988 году продолжал настаивать, что «были большие основания полагать, что Амин крутил шашни с американцами.»
Хотя Центр в целом не одобрял военного вмешательства, последствия его оказались еще хуже, чем можно было предполагать. По словам Кузичкина, «мы совершили два крупнейших просчета: мы переоценили готовность афганской армии вести борьбу, и мы недооценили силу афганского сопротивления». К весне 80-го восьмидесятитысячная Советская Армия (чья численность позже перешагнула стотысячный рубеж) поддерживала рассыпающуюся под натиском повстанцев афганскую армию. По оценкам ЮНИСЕФ, к середине 80-х годов население Афганистана сократилось наполовину. Афганцы составляли одну четверть всех беженцев во всем мире. Еще в начале 80-х годов один генерал КГБ сказал Кузичкину то, о чем в Центре многие думали, но не решались открыто сказать: «Афганистан – это наш Вьетнам… Мы все погрязли в этой войне, мы не можем выиграть и не можем выбраться из нее. Это нелепость. Болото. И мы бы никогда не завезли в него, если бы не Брежнев и компания!» Кроме кабульской резидентуры, которая с начала вторжения получила статус главной, у КГБ в Афганистане было еще 8 отделений в крупных городах страны. Общее число офицеров КГБ там составляло около 300 и еще около 100 человек технического персонала. Работавшие в Афганистане держали пистолеты под подушками и автоматы у изголовья кровати. Один молодой шифровальщик, который прослужил в провинциальной резидентуре в Афганистане, дал послушать Гордиевскому записи ночных атак повстанцев, к которым он добавил собственный комментарий, живописующий жестокости и муки войны. Главного резидента КГБ в Кабуле, генерала Бориса Семеновича Иванова, назначенного вскоре после советского вторжения, пришлось эвакуировать оттуда в 1982 году с диагнозом острого невроза. Но что удивительно, кандидатов на работу в резидентуру КГБ в Афганистане было значительно больше, чем вакансий. Молодые и тщеславные офицеры из Центра смотрели на войну, как на возможность сделать быструю карьеру и получить хорошую репутацию. В общем и целом, ежемесячно Центр получал около 100 подробных отчетов о положении в Афганистане. По словам Гордиевского, составители отчетов не стеснялись в выражениях и давали гораздо более ясную картину, чем сообщения из посольства в Кабуле, главным образом потому, что КГБ имело в Афганистане обширную агентурную сеть. Как и обычно, отчеты ГРУ в основном касались военных аспектов положения в Афганистане.
Вскоре после убийства Амина, КГБ поставило жестокого и энергичного 32-летнего Мухаммеда Наджибуллу руководить новой службой безопасности Афганистана Хедемате Ателаате Давлати (ХАД), образованной в январе 1980 года на смену тайной полиции Амина. Наджибуллу смущала ссылка на имя аллаха в его фамилии, и поэтому он просил называть его «товарищем Наджибом». Президент Кармаль заявил, что в отличие от своего предшественника ХАД не станет «душить, подавлять или мучить народ». «Напротив, в правительственной структуре будет образована разведывательная служба для защиты демократических свобод, национальной независимости и суверенитета, интересов революции, народа и государства, а также для нейтрализации под руководством НДПА заговоров, вынашиваемых внешними врагами Афганистана.»
Всю организационную работу и подготовку персонала для ХАД выполнял КГБ. В жестоких условиях антипартизанской войны, которую выиграть было нельзя, КГБ возродил на афганской почве некоторые ужасы сталинского прошлого. Организация Эмнести Интернэшнл собрала свидетельства «широкомасштабных и систематических пыток мужчин, женщин и детей» в следственных изоляторах ХАД. Общей темой этих сообщений было присутствие на допросах советских консультантов, как и во времена сталинских чисток в Восточной Европе поколением раньше. Одна кабульская учительница, которой позже удалось бежать в Пакистан, осмелилась заявить ХАД на допросе, что советский дознаватель «не имел права допрашивать афганцев в Афганистане. Это их разозлило, они связали мои руки и начали прижигать губы сигаретой». По указанию советского дознавателя офицеры ХАД избили ее до бесчувствия. Когда учительница пришла в себя, ее по горло закопали в снегу. В последующие дни в ее тело втыкали иглы под током и применяли другие ужасающие формы электрических пыток, обычно в присутствии советского консультанта. К счастью, учительница выжила. Многим выжить не удалось.
Как в 1989 году публично признал отставной генерал КГБ, даже в эпоху гласности о роли КГБ в афганской войне «еще предстоит честно рассказать». Наджибулла увенчал свою карьеру начальника ХАД, сначала сменив на посту генерального секретаря в 1986 году менее решительного Бабрака Кармаля, а затем став президентом в 1987 году. Вывод Советской Армии из Афганистана в 1988 году, как это ни удивительно, продлил существование дискредитированного режима Наджибуллы. После того, как советские войска покинули страну, раздробленные и разобщенные силы моджахедов так и не смогли преодолеть свои глубокие противоречия.