Στην ψηφοφορία πήραν μέρος 288 βουλευτές. Υπέρ τάχθηκαν οι 175 βουλευτές της Νέας Δημοκρατίας και του Κινήματος Αλλαγής, ενώ καταψήφισαν οι 33 βουλευτές του ΚΚΕ, της Ελληνικής Λύσης και του ΜέΡα 25, με τους 80 βουλευτές του ΣΥΡΙΖΑ να ψηφίζουν «παρών».

Η συζήτηση ήταν διευρυμένη και έγινε μέσα σε κλίμα έντασης ενώ η ψηφοφορία έγινε με βάση το άρθρο 27 παράγραφος 2 του συντάγματος, που ορίζει ότι «χωρίς νόμο, που ψηφίζεται με την απόλυτη πλειοψηφία του όλου αριθμού των βουλευτών, δεν είναι δεκτή στην ελληνική επικράτεια ξένη στρατιωτική δύναμη, ούτε μπορεί να διαμένει σ’ αυτή ή να περάσει μέσα από αυτή».

Οι βουλευτές Μπουρχάν Μπαράν, Ιλχάν Αχμέτ, Γιώργος Βαγιωνάς, Μαριέττα Γιαννάκου, Σταύρος Αραχωβίτης, Κωνσταντίνος Ζουράρις, Ειρήνη Αγαθοπούλου, Τρύφων Αλεξιάδης, Σωκράτης Βαρδάκης και Σπύρος Λάππας, απέστειλαν στο προεδρείο επιστολή πρόθεσης ψήφου η οποία όμως δεν προσμετρήθηκε στο αποτέλεσμα.