חוק הגיוס עבר הלילה בקריאה ראשונה ברוב של 63 חברי כנסת מול 39 לא לפני שנרשמו כמה דרמות, חלקן כמעט הובילו לביטול ההצבעה. במהלך ההצבעה שנערכה בסמוך לשעה אחת בלילה, נעדרו כצפוי חברי הכנסת הערבים ואילו חברי 'יש עתיד' הצביעו בעד החוק ונגד הצעת אי האמון בממשלה. במהלך ההצבעה השמית בספירה ראשונה נעלמו באופן מכוון חברי הכנסת החרדים ולאחר שראו שחברי 'יש עתיד' הצביעו בעד, נכנסו בספירה השנייה והקובעת והצביעו נגד החוק.
רגעים ספורים לפני ההצבעה הגיעה באופן מפתיע חברת הכנסת ציפי חוטובלי שהובהלה למליאה שבועיים בלבד לאחר לידת בתה השלישית. מנהלי סיעת הליכוד דרשו מסגנית שר החוץ להיות נוכחת בהצבעה למרות רשת הביטחון שהבטיחו ב'יש עתיד' ולמרות שבתה הפגה נמצאת בבית החולים. לשם השוואה חברי הכנסת אורן חזן, והשרים אורי אריאל וצחי הנגבי כלל לא הגיעו היום כדי להבטיח רוב לקואליציה.

הדיון על החוק נפתח בדרמה מקומית, כאשר חברי הכנסת של הבית היהודי השרים נפתלי בנט ואיילת שקד וחברי הכנסת בצלאל סמוטריץ' ואלי בן דהן נראו מסתודדים בצד, רגע לפני שהאחרון הציג את החוק במליאה. למקום הוזעק גם יו"ר הקואליציה דודי אמסלם שניסה להרגיע את הארבעה. הסיבה למהומה התבררה כמה דקות לאחר מכן כאשר בן דהן הבהיר במליאה כי בנוסח ההצעה הממשלתית נפלה טעות ועל כן ההצבעה הלילה תהיה כאילו היא נעשית על החוק במתכונת שהגיש משרד הביטחון.
ח"כ בצלאל סמוטריץ' שעיין בנוסח החוק שאושר בממשלה רק שעות ספורות לפני ההצבעה גילה להפתעתו פער משמעותי בין ההצעה הנוכחית לזו שהביא משרד הביטחון. משרד המשפטים שניסח את הצעת החוק הכניס פנימה את הישיבות של הציונות הדתית (ההסדר) שתלמידיה מתגייסים, וזאת למרות שבג"ץ כלל לא פסל את החלק הנוגע בדחיית הגיוס שלהם. סמוטריץ' חשש ששינוי הנוסח יוביל בפועל לפגיעה במעמד תלמידי ההסדר מיהר להסביר לבנט ושקד את הטעות שנפלה, ואילו בנט אף תמך בדחיית ההצבעה על החוק.
לבסוף, התחייב להם אמסלם כי החוק שיאושר יהיה זה של משרד הביטחון, אך בשלב זה גם חברי 'יש עתיד' הצטרפו לדרמה. חברי המפלגה שהביעה כבר את תמיכתה בחוק הגיוס חששו כי מדובר בספין ודרשו לקבל התחייבות כתובה מאמסלם לתיקון החוק בהתאם לנוסח משרד הביטחון. דרשו וקיבלו. לבסוף, דרש יו"ר הכנסת להצביע על הצעת החוק כפי שהיא ולהכניס את השינויים רק לקראת הצבעה בריאה שנייה ושלישית.
אחר כך למשך כשעתיים נאמו בזה אחר זה חברי הכנסת מהאופוזיציה והקואליציה וברקע החשש שיש עתיד תיסוג מהתחייבותה. ברקע אף התבדחו חלק מחברי הכנסת החרדים וטענו כי יצביעו רק לאחר שייראו מה מקביליהם ביש עתיד מצביעים במטרה למנוע מחוק הגיוס ליפול. אחד מהמוקדים העיקריים במהלך הלילה היו בחורי הישיבות שישבו ביציע המליאה בזמן הדיון על חוק הגיוס. לא פעם פנו אליהם חברי הכנסת ושאלו "לא הייתם רוצים להתגייס?" הם אגב ענו בשלילה. ח"כ ינון אזולאי מש"ס עלה ליציע בשלב מסוים וביקש מהם לצאת מחשש ל"חילול השם".

ח"כ אורי מקלב מיהדות התורה יצא נגד חברי הכנסת באופוזיציה ואמר: "אין ויכוח אמיתי בינינו אלא זה שיח חרשים, אתם מדברים על שוויון ועל צבא העם ואנחנו מדברים על תורה כאבן יסוד של כל העולם. אנחנו יודעים שאין בעיה להסיט את הציבור בטוענות של שוויון בנטל אך את לימוד התורה מלווה חיי צמצום וסגפנות, כך אנו מחנכים במשך דורי דורות".
עוד אמר מקלב כי "לאחר השואה באותו הלהט שאתם פעלתם להקמת המדינה אנו פועלים לשימור התרבות התורנית שכמעט ולא נשאר ממנה פליט. יש לנו חיוב לעשות זאת וזאת זכותנו לעשות את זה פה בארץ הקודש ואף אחד לא יוכל לקחת זאת מאיתנו".
שר הביטחון ליברמן ברך על אישור החוק ואמר כי "הכנסת גילתה אחריות ואישרה את חוק הגיוס בקריאה ראשונה. לפני 4 חודשים טרפדנו חוק גרוע שעשה צחוק מהשוויון בנטל. הלילה התייצב רוב הכנסת מאחורי החוק של מערכת הביטחון. הממלכתיות ניצחה את הספינים והמחלוקות. אני מקווה שהחוק יאושר, ככתבו וכלשונו, בקריאה שניה ושלישית עוד במושב הזה".
יו"ר יש עתיד יאיר לפיד אמר בדיון כי "בעודנו יושבים פה, מתפרעים חרדים בחוצות ירושלים והם מבינים שעוד חרדים יתגייסו ויצאו לשוק העבודה. אין מפלגה יותר עקבית מ'יש עתיד' בנושא הזה. בכנסת הקודמת ראש הממשלה נאם נאומים נרגשים על חוק הגיוס שאנחנו הובלנו. הוא ושרת המשפטים שהתגאו בחוק הצביעו אחר כך נגדו. זה פצע בליבה של החברה הישראלית והוא לא ירפא עד שיונח חוק כמו זה שמונח עכשיו על שולחן הכנסת וכולנו נחיה פה ביחד כאנשים שיש להם אחריות משותפת".