Κατά ψήφισαν οι 152 βουλευτές της Νέας Δημοκρατίας, υπέρ 144 από την αντιπολίτευση ενώ απουσίαζαν από το ΠΑΣΟΚ ο πρώην πρωθυπουργός Κώστας Σημίτης, η Τόνια Αντωνίου και ο Ηλίας Καρανίκας που βρίσκονται στο εξωτερικό και από τον ΣΥΡΙΖΑ ο Γρηγόρης Ψαριανός.

Συνολικά ψήφισαν 296 βουλευτές. Η πρόταση της αντιπολίτευσης συγκέντρωσε 144 θετικές ψήφους, ωστόσο δεν ήταν αρκετές για να γίνει αποδεκτή η διεξαγωγή δημοψηφίσματος, καθώς απαιτούνταν 180 ψήφοι. Την πρόταση καταψήφισαν οι 151 βουλευτές της ΝΔ και ο ανεξάρτητος βουλευτής Κ.Κουκοδήμος.

Η συζήτηση στη Βουλή για το δημοψήφισμα σκιάστηκε από την κόντρα που ξέσπασε στο ΠΑΣΟΚ, εξαιτίας της διαφοροποίησης του πρώην πρωθυπουργού Κώστα Σημίτη στην απόφαση του κόμματος να ζητήσει δημοψήφισμα. Μετά την απόφαση του Γ.Παπανδρέου να τον θέσει -ουσιαστικά- εκτός Κοινοβουλευτικής Ομάδας του κόμματος, ο Κ.Σημίτης αποφάσισε να απουσιάσει από τη συζήτηση.

Πάντως, η Κοινοβουλευτικη Ομάδα του κόμματος εμφανίστηκε συμπαγής κατά την ονομαστική ψηφοφορία, καθώς σύσσωμη ψήφισε υπέρ της πρότασης του κόμματος. Όπως είχε επισημάνει νωρίτερα -σε συνέντευξή του στον τηλεοπτικό σταθμό Alter- ο πρόεδρος του ΠΑΣΟΚ Γ. Παπανδρέου: «Θα αδικήσουν τον εαυτό τους» όποιοι δεν ψηφίσουν υπέρ του δημοψηφίσματος, ενώ έχουν βάλει την υπογραφή τους στο αίτημα της ΚΟ του ΠΑΣΟΚ.