El acto central del Día de la Fiesta Nacional comenzó con la llegada de los Reyes a la madrileña plaza de Lima, donde fueron recibidos con aplausos y gritos de «viva España» y «viva la Corona» de cientos de personas. Pasadas las 11 horas, se inició el acto al que asistió el Gobierno en pleno, encabezado por Mariano Rajoy -salvo el ministro de Economía, Luis de Guindos, que se encuentra en Washington-, las más altas autoridades del Estado y la mayoría de líderes políticos. Junto a Felipe VI, con el uniforme de capitán general del Ejército del Aire, y doña Letizia, con vestido de chaqueta y falda en tonos grises, se situaron sus hijas la princesa Leonor y la infanta Sofía.

Los cientos de personas presentes en el recorrido aplaudieron el paso del Rolls Royce que trasladaba a los Reyes a la tribuna principal y se escucharon vivas al Rey, a la Monarquía y a España, así como «Puigdemont a prisión». El acto consistió en un homenaje a los caídos y un desfile terrestre y aéreo por el paseo de la Castellana, en el que participaron unos 3.900 efectivos, entre militares de los tres Ejércitos, guardias civiles, policías y Guardia Real. Tras izarse la bandera bajada por un paracaidista y de que el Rey hubiera pasado revista a las tropas, comenzó el homenaje a los caídos, que en esta ocasión estuvo dedicado al recuerdo de las víctimas de los atentados yihadistas de Cataluña y Londres.

A continuación se inició el desfile aéreo, al que siguió el terrestre, que ha contado este año con la novedad de la participación de la Policía Nacional por primera vez desde hace más de 30 años.