명령어 인출이 완료되면 명령어 실행 사이클이 시작된다. 명령어 실행 단계에서는 이미 명령코드가 명령 레지스터에 저장되어 있다. [ 그림 14-3 ]은 명령어 실행 과정을 나타낸 것으로 기억장치 버퍼 레지스터에 저장된 연산될 데이터의 주소가 기억장치 주소 레지스터에 옮겨지면(①) 기억장치 주소 해독기에 의해 그 위치에 기억된 데이터가 지적된다(②). 연산될 데이터는 기억장치 버퍼 레지스터로 옮겨진다(③). 그리고 명령어 레지스터에 저장된 명령 코드는 명령 해독기에서 해독되어 누산기에 기억된 피연산 데이터와 연산 데이터인 기억장치 버퍼 레지스터의 내용을 가산기로 보내 연산되도록 한다(④). 마지막으로 연산된 결과는 누산기에 옮겨지고 저장되어 하나의 명령 실행이 종료된다(⑤).