如此重大决定不可能完全保密。周一下午，白宫宣布总统将在晚上7点就“国家最高紧急事态”发表全国讲话，这时华盛顿已经笼罩在紧张气氛中，很多人都预感出大事了。肯尼迪派特使向主要盟国领导人说明情况，并一一打电话通知前任总统胡佛、杜鲁门和艾森豪威尔，以及国会领导人。然后他回到椭圆形办公室，向全世界宣布美国将封锁古巴，并检查所有企图通过封锁线的任何国家的舰船。
肯尼迪最终选择封锁的首要原因是对引发核战争的恐惧，他的军事顾问们也不能确保，美军发动一次空中打击就能摧毁所有已经部署在古巴的导弹，而且还会损害欧洲盟友的支持。封锁毕竟灵活一些，不行还可以随时升级，他就是这样告诉反对封锁的强硬派的。
10月22日，星期一晚上，肯尼迪以低沉的声调问候说，“晚上好，我的同胞们”，然后就告诉他们面临的危险和政府的决定。肯尼迪呼吁克林姆林宫里的对手赫鲁晓夫，立即“停止并取消这种秘密的、鲁莽的、挑衅性的行为”，“把世界从毁灭的深渊中挽救回来”。肯尼迪宣布，美军对一切正在驶往古巴的船只实行严格的海上隔离，从周三早上开始生效。肯尼迪警告说，他将“把任何一枚从古巴发射的、针对西半球任何一个国家的核弹都看作是苏联对美国的攻击，并将对苏联进行全面的报复。”
第二天，美国、苏联和古巴都进入高度戒备。美军180艘战舰在加勒比海巡弋，装有核弹头的B-52型战略轰炸机24小时在空中巡逻，三军指挥系统和海空军都进入战备状态。直接参加封锁的包括针对苏联潜艇的反潜航空母舰等90艘军舰，它们在68个空军中队和八艘航空母舰的护卫下进入指定地区，准备拦截任何进入封锁区的苏联舰只。苏联和古巴则加快了基地建设和装配已经运到的导弹。联合国安理会召开紧急会议，美国的封锁计划获得美洲国家组织(OAS)的一致支持，北约盟国也迅速达成共识。核大战真有一触即发之势。
在莫斯科，连夜召开了中央委员会主席团紧急会议，以便确定肯尼迪的真实意图。赫鲁晓夫没能得出结论，只是以个人名义给肯尼迪写了一封信，要求放弃封锁，否则会带来“灾难性的后果”。但他在行动上谨慎小心，没有在柏林实施报复，并命令两艘运送中程导弹的船只在封锁线前停下来，另一艘则在封锁令生效前可以继续前行。
作为对赫鲁晓夫的回应，肯尼迪派弟弟罗伯特·肯尼迪于周二晚上前往苏联使馆会见多勃雷宁，转达总统因为受到“蓄意的欺骗”而无比愤怒，双方进行了激烈的争论，未能达成任何妥协。
随着海上封锁于周三上午10点开始生效，美苏到了剑拔弩张的阶段。为了谨慎从事，美海军精心挑选了一艘苏联包租的非社会主义国家的货船加以拦截和检查，以便吓唬住苏联又不引发直接冲突。
肯尼迪焦虑的等待情报部门有关第一次拦截的消息，同时准备批准海军使用深水炸弹迫使苏联潜艇浮出水面。据罗伯特·肯尼迪后来回忆说：“这几分钟对于总统来说是最忧虑的时刻。他一会儿把一只手伸到脸上，捂住自己的嘴；一会儿紧紧地握着拳头。他的眼睛里充满了紧张的神情，几乎到了忧郁的程度。”然后到来的报告是，苏联船只已经停止不前或调转航向。
周四，联合国安理会成为较量的中心。美国代表史蒂文森坚持要求苏联代表回答“一个简单的问题”：莫斯科是不是在古巴部署了中程和中远程弹道导弹？“是，还是不是？”这位美国大使咄咄逼人地追问，“不要等什么翻译了，到底是还是不是？”苏联驻联合国大使佐林则摘下耳机大声抗议并拒绝回答。史蒂文森展示了U-2侦察机拍摄到的导弹基地的放大图像，这显然有助于消除各国对美国动机的怀疑。