29 апреля начались ожесточенные бои в районе Рейхстага. Штурм самого здания, который обороняло более 1000 германских военнослужащих, начался 30 апреля силами 171-й (под командованием полковника А. И. Негоды) и 150-й (под командованием генерал-майора В. М. Шатилова) стрелковых дивизий. Первая попытка штурма, предпринятая утром, была отражена сильным огнем обороняющихся. Второй штурм был начат в 13:30 после сильной артиллерийской подготовки. 30 апреля 1945 г. по всесоюзному радио, вещавшему также на зарубежные страны, прошло сообщение, что в 14 часов 25 минут над Рейхстагом водружено Знамя Победы. Основанием для этого стали донесения командиров частей, штурмовавших Рейхстаг. Так, в донесении начальника штаба 150-й стрелковой дивизии полковника Дьячкова начальнику штаба 79-го стрелкового корпуса от 30 апреля указано: «Доношу, в 14.25 30.4.45 г., сломив сопротивление противника в кварталах северо-западнее здания Рейхстага, 1 сб 756 сп и 1 сб 674 сп штурмом овладели зданием Рейхстага и водрузили на южной его части Красное знамя…»
В действительности к этому моменту советские войска еще не захватили Рейхстаг полностью — лишь отдельные группы смогли проникнуть в него. Данное сообщение стало причиной того, что в течение долгого времени в литературе история водружения Знамени Победы была искажена. Как отмечает А. Садчиков, «появление этого радиосообщения объясняется вовсе не идеологическими или политическими мотивами. Ошибку совершило командование той же 150-й стрелковой дивизии, которое поторопилось и преждевременно доложило наверх о своем „успехе“. Когда военачальники разобрались в ситуации, изменить что-либо было уже невозможно. Новость стала жить своей жизнью».
В своих воспоминаниях командир 756-го стрелкового полка Герой Советского Союза Ф. М. Зинченко пишет: «Всему виной поспешные, непроверенные донесения. Возможность их появления была не исключена. Бойцы подразделений, залегших перед Рейхстагом, несколько раз поднимались в атаку, пробивались вперед в одиночку и группами, вокруг все ревело и грохотало. Кому-то из командиров могло показаться, что его бойцы если и не достигли, то вот-вот достигнут заветной цели».
Только третий штурм Рейхстага увенчался успехом. Бой в здании продолжался до позднего вечера. В результате боя часть здания была захвачена советскими войсками, в разных местах Рейхстага было закреплено несколько красных знамен (от полковых и дивизионных до самодельных), и появилась возможность водрузить красное знамя на крыше Рейхстага.
Предназначенный для водружения над Рейхстагом штурмовой флаг 150-й стрелковой дивизии 3-й ударной армии 1-го Белорусского фронта, ставший Знаменем Победы, был установлен на крыше Рейхстага около 3 часов утра 1 мая. Он стал четвертым по счету знаменем из установленных на крыше здания парламента. Первые три знамени были уничтожены в результате ночного дальнобойного немецкого артобстрела крыши Рейхстага. В результате артобстрела был разрушен также стеклянный купол Рейхстага, остался только каркас. Но вражеская артиллерия не смогла уничтожить закрепленное на восточной крыше знамя, водруженное Берестом, Егоровым и Кантарией.
Командир батальона, штурмовавшего Рейхстаг, С. А. Неустроев в своих мемуарах пишет, что после полуночи (по местному времени) командир полка полковник Зинченко приказал М. Егорову и М. Кантарии немедленно идти на крышу Рейхстага и на высоком месте установить штурмовой флаг. Замполиту батальона лейтенанту А. Бересту было приказано возглавить выполнение боевой задачи по установке флага. Первоначально — около 3 часов ночи — знамя было установлено на фронтоне главного входа Рейхстага на восточной части здания и прикреплено к конной скульптуре Вильгельма.
В документальном фильме «Знамя Победы» полковник Ф. М. Зинченко вспоминал: «Я подозвал Егорова и Кантарию к окну. — „Видите купол? Вот там должно быть знамя“». С. А. Неустроев добавил: «Чтобы было надежно, решили послать Береста. Он дойдет обязательно — мощный, сильный, волевой. Если что случится с Егоровым и Кантарией, он доберется». Участвовавший в съемках фильма Кантария вспоминал: «Нам сказали: знамя прикрепите к колонне. Через некоторое время была поставлена другая задача — Бересту, мне и Егорову пробираться на купол Рейхстага. Задача Береста — охранять Егорова и Кантарию. Мы пробрались на крышу. Показали знамя, чтобы все видели».
В полдень 1 мая Знамя Победы с борта самолета По-2 сфотографировал фотокорреспондент газеты «Правда» В. А. Темин. Этот снимок обошел газеты и журналы десятков стран мира. Летчик И. Ветшак впоследствии вспоминал: «В связи с очень сложной обстановкой нам, к сожалению, удалось всего только раз пролететь вблизи Рейхстага, где развевался красный флаг. Вот так и появился этот единственный снимок».