เมื่อวันที่ 1 ธันวาคม ภายหลังสมเด็จพระบรมโอรสาธิราชฯ สยามมกุฎราชกุมาร เสด็จฯ ไปในการพระราชพิธีทรงบำเพ็ญพระราชกุศลปัญญาสมวารถวายพระบรมศพพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช ณ พระที่นั่งดุสิตมหาปราสาท ในพระบรมมหาราชวัง และเสด็จฯ กลับเวลา 18.43 น.
ต่อมาเวลา 19.16 น. สมเด็จพระบรมโอรสาธิราชฯ สยามมกุฎราชกุมาร เสด็จฯ ออก ณ ห้อง UPPER MAIN CR.M (ห้อง วปร.) พระที่นั่งอัมพรสถาน พระราชวังดุสิต โดยมี พล.อ.เปรม ติณสูลานนท์ ผู้สำเร็จราชการแทนพระองค์ นายพรเพชร วิชิตชลชัย ประธานสภานิติบัญญัติแห่งชาติ พล.อ.ประยุทธ์ จันทร์โอชา นายกรัฐมนตรี และนายวีระพล ตั้งสุวรรณ ประธานศาลฎีกา เข้าเฝ้าฯ
สมเด็จพระบรมโอรสาธิราชฯ สยามมกุฎราชกุมาร ประทับยืนหน้าพระที่นั่งกง นายพรเพชร วิชิตชลชัย ประธานสภานิติบัญญัติแห่งชาติ กราบบังคมทูลอัญเชิญพระรัชทายาท เสด็จขึ้นทรงราชย์ เป็นพระมหากษัตริย์ สืบราชสันตติวงศ์
ในการนี้ สมเด็จพระบรมโอรสาธิราชฯ สยามมกุฎราชกุมาร มีพระราชดำรัสตอบรับการขึ้นทรงราชย์ ว่า “ตามที่ประธานสภานิติบัญญัติแห่งชาติปฏิบัติหน้าที่ประธานรัฐสภาและกล่าวในนามของปวงชนชาวไทย เชิญข้าพเจ้าขึ้นครองราชย์ เป็นพระมหากษัตริย์ ถ้าเป็นไปตามพระราชประสงค์ของพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตร และเป็นไปตามบทบัญญัติของกฎมนเทียรบาลว่าด้วยการสืบราชสันตติวงศ์ กับรัฐธรรมนูญแห่งราชอาณาจักรไทยนั้น ข้าพเจ้าขอตอบรับเพื่อสนองพระราชปณิธานและเพื่อประโยชน์ของประชาชนชาวไทยทั้งปวง”
จากนั้นเสด็จฯ สมเด็จพระเจ้าอยู่หัวรัชกาลที่ 10 ไปประทับราบ ณ พระสุจหนี่หน้าพระบรมฉายาลักษณ์ พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช และสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ ทรงกราบถวายบังคม ทรงเปิดกรวยกระทงดอกไม้ ธูปเทียนแพ ทรงกราบราบ ทรงมีพระราชปฏิสันถารกับคณะผู้มาเฝ้าฯ เสด็จฯ ขึ้น
ผู้สื่อข่าวรายงานว่า โทรทัศน์รวมการเฉพาะกิจแห่งประเทศไทย (ทรท.) ได้ทำการถ่ายทอดสดพร้อมกันทุกสถานีไปทั่วประเทศ ในเวลา 22.05 น. เพื่อให้ประชาชนได้รับชมพิธีมหามงคลครั้งนี้
ภายหลังเสร็จสิ้นการกราบบังคมทูลอัญเชิญเสด็จขึ้นทรงราชย์แล้ว โทรทัศน์รวมการเฉพาะกิจแห่งประเทศไทย ได้ออกแถลงการณ์สภานิติบัญญัติแห่งชาติ (สนช.) แถลงการณ์ของ พล.อ.ประยุทธ์ จันทร์โอชา นายกรัฐมนตรี ประกาศเฉลิมพระปรมาภิไธยสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวมหาวชิราลงกรณ บดินทรเทพยวรางกูร และเพลงสรรเสริญพระบารมี
