9 марта Шушниг объявил на ближайшее воскресенье, 13 марта 1938 года, плебисцит по вопросу о независимости Австрии. Единственным вопросом на нём должен был быть: желает ли народ иметь «свободную и немецкую, независимую и социальную, христианскую и собственную Австрию», а бланки — содержать только кружок «да». При объявлении плебисцита Шушниг пренебрёг предписанными конституцией совещанием с собственным правительством, в связи с чем Зейсс-Инкварт и вице-канцлер Гляйзе-Хорстенау объявили канцлеру, что они считают плебисцит противоречащим конституции.
Опасавшийся отклонения идеи объединения на плебисците, Гитлер отреагировал на объявление о плебисците приказом о мобилизации предназначенной для вторжения в Австрию 8-й армии. 10 марта он приказал Зейсс-Инкварту предъявить канцлеру ультиматум и начать мобилизацию сторонников. На следующий день отмены плебисцита и отставки Шушнига в пользу Зейсс-Инкварта в ультимативной форме потребовал Герман Геринг. Ультиматум был передан через находившегося в этот момент в Берлине Гляйзе-Хорстенау. Позже в тот же день Геринг ещё раз подтвердил его в телефонном разговоре с Шушнигом. По указанию из Берлина австрийские национал-социалисты заняли администрацию канцлера.
Во второй половине дня 11 марта Шушниг согласился на отмену плебисцита, а вечером Гитлер добился его согласия на отставку и передачу власти Зейсс-Инкварту. Шушниг объявил о своей отставке по радио и приказал австрийской армии в случае вступления немецких войск в Австрию отступать, не вступая в боевые действия.
По приказу Геринга с согласия Гитлера была написана телеграмма с просьбой об отправке в Австрию немецких войск, которую новое австрийское правительство отправило от имени Зейсс-Инкварта. Сам Зейсс-Инкварт был информирован о данной телеграмме лишь после её отправки.
В ночь с 11 на 12 марта германские войска, заранее сосредоточенные на границе в соответствии с планом «Отто», вошли на территорию Австрии.
10 апреля в Германии и Австрии состоялся плебисцит об аншлюсе. По официальным данным, в Германии за аншлюс проголосовало 99,08 % жителей, в Австрии — 99,75 %. Наблюдатель (Уильям Ширер) так характеризует настроение австрийцев во время плебисцита:
Было ясно, что большинство австрийцев, которые 13 марта сказали бы «да» Шушнигу, 10 апреля скажут «да» Гитлеру. Многие из них верили, что прочный союз с Германией, даже нацистской, желателен и неизбежен для Австрии, что Австрия не сможет долго существовать сама по себе, что она способна выжить только в составе германского рейха. Кроме приверженцев подобной точки зрения были и ярые нацисты — безработные или имеющие работу, число которых в стране непрерывно росло. Их привлекала возможность поправить своё положение. Многие католики были привлечены широко публиковавшимся заявлением кардинала Иннитцера, в котором он приветствовал приход нацистов в Австрию и призывал голосовать за аншлюс.
В Австрию пришли вежливые люди
Многотысячные митинги поддержки
Шварцах. "Германия! Гитлер! Победа!"
Грац. Жители приветствуют воссоединение с исторической Родиной.
Третий Рейх, Третий Рим. М-да!