这个保证稳定了人民的情绪，常设委员会开始从容地组织民兵。民兵计划只用了四个小时就完成，计划决定在未发生新的情况以前，巴黎的国民自卫军人数定为四万八千人，每区设一个营，由自己的首领指挥，将绿色徽章改为红蓝两色徽章。各区都十分拥护常设委员会采取的新措施，新组建的巡逻队开始在街上维持秩序。人民一直在等待市长兑现许诺，天黑之后，运来了贴有“炮兵”标签的木箱，大家以为里面装着从夏尔维尔兵工厂运来的步枪，打开之后却发现只是一些旧衣和木块。而在此之前，民众刚刚在城门附近截获五千公斤准备秘密运出巴黎的火药。害怕官军夜里发动袭击的民众听到这个消息十分愤怒，认为自己被出卖了，大家开始抱怨委员会和市长，并加以威胁。市长声明自己和大家一样是受人欺骗，为了争取时间或者为了摆脱群众，市长让大家到沙特勒伊去找武器，可那里根本没有武器，这更加重了民众的怀疑和愤怒。委员会看到，只有铸造长矛才能武装巴黎，解除人民的疑虑，于是下令制造五万支长矛。人们立即开始行动起来，为避免再次发生过火行为，巡逻队在全城加强巡逻，巴黎灯火一夜未灭。
攻占巴士底狱
7月14日一早，没有找到武器的民众就到委员会索要武器，并责备委员会在前天晚上的失败行为。委员会并未找到武器，夏尔维尔、沙特勒伊都没有运来武器，连军械库也空空如也。民众早已听不进任何辩解，他们确认自己是被出卖了，于是成群结队涌向荣誉军人院的大武器库。民众丝毫不惧怕驻扎在练兵场的军队，在荣誉军人院的地窖里，他们找到了隐藏的二万八千支步枪，此外还运走了大量的刀、剑和大炮。大家欣喜若狂地将大炮装在城厢入口处、杜伊勒里宫、塞纳河岸和几座桥上，用来保卫首都、防御官军。
上午，人们发出警报说驻扎在圣德尼区的军团已经行动，巴士底狱的大炮已对准圣安东街。委员会立即安排市民保卫城区的这一侧，派人连续侦察，同时选派代表到巴士底狱和要塞司令谈判，要求他们撤除大炮且不采取敌对行动。
这次警报和这个堡垒所引发的恐惧，加上人们对这个堡垒所代表的势力的憎恨，以及在起义时占领巴士底狱的重要性和必要性，在多种原因的引导下，人民的注意力开始集中到巴士底狱上。从上午九点到下午两点，巴黎全城呼喊着一个口号：到巴士底去！到巴士底去！从各区前来的民兵们扛着步枪、长矛、大刀等各式各样的武器向巴士底狱进发。巴士底狱周围已经聚集了很多人，要塞像处在战备状态一样，岗哨密布、吊桥悬起。
圣路易文化区一位名叫杜里奥·德·拉罗西埃尔的代表站出来与要塞司令德洛内谈话，要求司令改变炮口方向。司令回答说自己无权卸下一门安在炮楼上的大炮，但为了安抚民众情绪，他可以命人将大炮后撤并拉出炮眼。杜里奥想尽办法才进到要塞里面了解情况以验证司令的话，在里面，他看到四十名瑞士士兵和八十名荣誉军人守护着大炮，正对准通向要塞的所有街道，准备消灭进攻者。杜里奥以荣誉和祖国的名义，劝导士兵和要塞参谋部的人要保持冷静，不与人民为敌，官兵们异口同声地发誓除非遭到攻击，否则决不使用武器。接下来，杜里奥登上了炮楼，站在高处的他看到民众们从四面八方涌来，圣安东区的人成群结队向前挺进。等候在外面的人因得不到杜里奥的消息变得十分焦躁，大声呼喊要求要塞放人，为了使人民放心，杜里奥来到堡垒的边沿，向大家示意自己马上就回去，他首先向大家报告了执行任务的结果，然后准备到委员会去汇报。
民众们却早已急不可耐，要求堡垒立即投降，人群中不间断地爆发出“拿下巴士底狱，拿下巴士底狱！”的呼声。人群中有两个人似乎比别人更坚决，是埃利和于兰，他们一下子从队伍中冲出来，奔向一队守护的卫兵，开始用斧子砍大吊桥上的铁链。士兵们拿着枪高声呵斥要求他们后退，否则就要开枪了，但他们不为所惧继续挥动斧头，很快，铁链被砍断，吊桥放了下来，他们带领着大家一起冲过桥来到第二座吊桥前，准备再次把铁链砍断。于是守备部队朝人群前面的空地上开了一排火枪以示警戒，但是，被子弹驱散的人群很快又卷土重来，他们丝毫没有放弃第二座吊桥的意思，要塞方面便不断开火阻止他们接近，这样持续了好几个小时，被激怒的群众试图用斧子劈开大门，并准备火烧守备队。在这种情况下，守备部队打了一发开花弹，杀伤了许多群众，对围攻者造成了致命冲击。但是民众们的士气反而更加高涨，在埃利和于兰英勇顽强的带动下，人民继续坚持包围要塞。
市政厅的委员会对这种情况忧心忡忡。委员会认为民众包围巴士底狱是一件胆大妄为的事。当它接到一个又一个来自堡垒墙下发生的不幸消息时，更加觉得自己处在危险之中，如果是军队取得胜利，它将面临来自军队的威胁，而另一方面，来自民众的危险也一直持续。由于委员会无法为民众继续包围要塞提供军火，人们认为委员会背叛了他们。委员会已经派出两批代表前往巴士底狱谈判，要求双方停止敌对行动，并要求要塞司令将守卫任务交给民众承担，但是现场一片混乱，到处是喧嚷和火枪声，代表团根本无法讲话。因此，委员会派出的第三个代表团携带着一面旗帜和一面鼓，便于人们区别，但结果依旧不如意，双方都拒绝听他们的劝告。市政厅的议会为此作出的一些尝试和活动，反而加重了民众对它的疑虑。尤其是市长，更不得人心，有人说：“今天一天他就欺骗了我们好几次。”另一个说：“他主张开一条战壕，实际上是为了拖延我们给自己争取时间罢了。”更有一个老头儿充满激情地大声呼喊：“弟兄们，跟着这些叛徒不会有什么结果，大家跟我来，用不了两个小时我们就可以拿下巴士底狱。”
要塞被围攻四个多小时后，状况发生了改观，当法兰西禁卫军团带着大炮出现以后，守备部队开始掉转矛头，敦促要塞司令投降。倒霉的德洛内看到情势不利，便想把堡垒和市区一同炸毁，使自己葬身瓦砾之中，当他手里拿着点燃的火绳绝望地向炸药走去时，守备部队的士兵逮捕了他，并且在炮座上竖起白旗，将枪口朝天、炮口朝下，表示放弃抵抗。但进攻的人并未停止，人们高喊着：“放下吊桥！”一个瑞士军官从城墙的枪眼内向外喊话，表示自己愿意投降，希望能按照两军作战的传统体面地离开要塞。人群高喊着：“不行！不行！”拒绝了他的请求，于是军官提出，如果能保证他们的生命安全就放下武器。冲在最前面的人回应说放下吊桥就保证他们的安全。得到这个保证后，守备部队便放下了吊桥并把门打开，围攻者拥挤着冲进了巴士底狱。
冲在最前面的那些人想把要塞司令、瑞士人以及残疾军人救出来，免得他们遭到报复；但是狂热的民众们拒绝了，他们高叫：“交给我们，把他们交给我们；他们向自己的公民开火，应该绞死！”就这样，怒火不平的群众将要塞司令、瑞士人、残疾军人拖出来，非人道地处死了。