Obasanjo lensi Nigerialle tammikuussa 1966 ja löysi maan sotilasvallankaappauksen keskellä.
Johtajana on majuri Emmanuel Ifeajuna. Lähes kaikki vallankaappauksen järjestäjistä olivat Etelä-Nigerian igboja. Obasanjo oli yksi niistä, jotka varoittivat, että tilanne voisi johtaa sisällissotaan. Hän tarjosi toimia välittäjänä vallankaappauksen juonittelijoiden ja siviilihallituksen välillä, joka oli siirtänyt vallan sotilaspäällikölle Johnson Aguiyi-Ironsi. Vallatuksen epäonnistuessa Olusegun tapasi Ironsin Lagosissa. Ironsi lopetti pian federalismin Nigeriassa yhdistämismääräyksellään toukokuussa 1966, mikä sytytti etnisiä jännitteitä. Heinäkuun lopulla tapahtui toinen vallankaappaus. Ibadanissa Pohjois-Nigeriasta peräisin olevat joukot kapinoivat ja tappoivat ironsit, myös teurastamalla noin kaksisataa igbo-sotilasta. Kenraali Yakubu Gowon otti vallan.