Iki 1991 m. pradžios dalis būrio karių, buvusio Lietuvos nepriklausomumo šalininkais, iš būrio išėjo. Apie du trečdalius būrio narių palaikė SSRS pusę. Kadangi tuometinė Lietuvos valdžia norėjo panaudoti būrį kaip Lietuvai pavaldų dalinį, būrio karininkai nutarė pereiti į SSRS vyriausybės pusę. 1991 m. sausį (naktį iš 11 į 12 d.) Vilniaus OMON kariai užėmė būrio bazę ir toliau pakluso tik SSRS VRM vadovybei.
Vėlesnėmis dienomis būrys užėmė dalį valstybinių objektų Vilniuje, puldinėjo Lietuvos muitinės postus, nuginklavo kai kurias vietinės milicijos grupes.
Po 1991 m. rugpjūčio pučo Vilniaus OMON būriui buvo pateiktas ultimatumas – būrys nuginkluojamas ir lieka Lietuvoje arba išvedamas į Rusiją. Dalis būrio karių liko Lietuvoje, o apie 60 žmonių lėktuvu buvo išgabenti į Rusiją.
Rusijoje Vilniaus OMON būrio likučiai buvo įkurdinti Dzeržinskio vardo divizijos bazėje. Vėliau šie OMON būrio nariai buvo įdarbinti vidaus reikalų ministerijos organuose, bet 1992 m. sausį praktiškai visi jau buvo atleisti iš vidaus reikalų ministerijos sistemos.
1991 m. sausį tarybinis žurnalistas Aleksandras Nevzorovas (Александр Невзоров) apie Vilniaus OMON būrį sukūrė propagandinį heroizuojantį filmą „Mūsiškiai“ (Наши).[2]