Принятая 24 февраля путем «плебисцита» Конституция узаконивала тоталитарный режим, ставила министров под контроль короля и фактически превращала парламент в совещательный орган. В Европе тем временем ширилась германская агрессия. Генерал Антонеску после расчленения Чехословакии одним из первых в Румынии открыто потребовал переориентации на державы «оси».
В ноябре 1938 года румынский король предпринял поездку во Францию, Великобританию и Германию. Он поспешил заверить фюрера в своей искренней лояльности. Еще до того, как Кароль II покинул Англию, железногвардейцы были готовы к вооруженному выступлению. В подготовке путча принимал участие и Антонеску.
Возвращаясь из Германии в Румынию, Кароль II получил сообщение о вспыхнувших беспорядках. Прибыв в Бухарест 28 ноября, он немедленно провел заседание Совета министров, на котором были выработаны меры по подавлению готовящегося мятежа. На следующий день Антонеску был смещен с должности. Затем последовал арест генерала князя Кантакузино, являвшегося номинальным главой «Железной гвардии» в период ее легальной деятельности. Король шаг за шагом сдавал свои позиции. После длительных переговоров, завершившихся к весне 1940 года, он согласился включить в состав правительства пятерых железногвардейцев в качестве заместителей министров. Занял свой пост и новый глава «Железной гвардии» Хориа Сима. Несмотря на все уступки Кароля II, Гитлер искал возможность заменить его более надежной политической фигурой. Выбор пал на Антонеску.
Сменив пост военного министра на должность командующего военным округом, Антонеску критиковал проводившуюся новым правительством внешнюю политику Румынии, заключавшуюся в балансировании между англофранцузским и германо-итальянским блоками, и требовал ориентации только на Германию. Поводом для переворота послужило принятие правительством Кароля II условий Первого венского арбитража, по которому от Румынии в пользу Венгрии отторгалась территория Северной Трансильвании. Первыми, кого гитлеровцы проинформировали о готовящемся отторжении (части Трансильвании, открывающейся в связи с этим возможности устранить Кароля II) были Антонеску и глава железногвардейцев Хориа Сима. Сима еще в июле 1940 года вышел из состава правительства, а Антонеску тогда же послал Каролю II резкое письмо, в котором обвинял его по существу в неспособности управлять страной, за что был понижен в чине, подвергнут аресту и сослан в Быстрицкий монастырь. Тем самым и генерал, и Сима обеспечили себе «непричастность» к решению трансильванского вопроса в пользу хортистов и возможность выступить в нужный момент в роли «спасителей» страны.
Уже 30–31 августа, когда Коронный совет, созванный Каролем, обсуждал вопрос об уступке Венгрии северной части Трансильвании, в стране начались массовые демонстрации протеста. Попытка «Железной гвардии» захватить власть провалилась. Тогда гитлеровцы включили механизм, с помощью которого власть в Румынии все же перешла в руки «Железной гвардии», но уже на основе ее союза с Антонеску и его приверженцами в военных и политических кругах страны.
5 сентября король назначил Антонеску главой правительства с диктаторскими полномочиями. На следующий день Кароль II, по требованию Антонеску, подписал акт об отречении от престола в пользу своего сына Михая и затем покинул Румынию, чтобы никогда уже в нее не вернуться.
Антонеску сформировал свое правительство. В его состав вошли генералы — сторонники Антонеску, представители национал-царанисты и национал-либералы, железногвардейцы. Последние заняли ведущие посты в кабинете министров иностранных, внутренних дел, префекта полиции. Сима стал заместителем премьер-министра.
Монархия была сохранена больше из тактических соображений. Новый король, 19-летний Михай, сразу после коронации поздравил Антонеску с приходом к власти и пожелал «полного успеха» ему, а также «Железной гвардии» в «перестройке страны». Антонеску объявил Румынию «национал-легионерским» государством, а себя, по гитлеровскому образцу, — «кондукэторулом», т. е. румынским фюрером. Отменив Конституцию 1938 года и таким образом ликвидировав последние остатки парламентаризма, он присвоил себе право управлять страной путем издания собственных декретов, имеющих силу закона и подлежащих беспрекословному исполнению. Новоиспеченный румынский диктатор направил в Берлин послание, в котором благодарил Гитлера за поддержку и уверял в своей верности. Антонеску понимал шаткость установленной им диктатуры. В докладе, представленном Гитлеру адмиралом Канарисом, побывавшим в те дни в Румынии, подчеркивалось, что режим Антонеску может устоять лишь при поддержке Германии. Поэтому румынский диктатор просил Гитлера ввести на территорию Румынии германские механизированные и авиационные соединения.