30日，立法院長蘇嘉全召集朝野協商，歷經6小時的逐條討論，最終有多數條文沒有達成共識，朝野黨團最後只對法案名稱、立法意旨，以及施行日期達成共識，其餘條文全數保留到31日上午在院會中處理反滲透法草案。
31日上午，立法院會進行完報告事項之後，在10時30分左右開始進行討論事項，反滲透法草案被列為討論事項第1案；在廣泛討論與逐條討論時，民進黨與國民黨各推派3人，親民黨與時代力量各推派1人發言；各條文依親民黨、時代力量、國民黨及民進黨的順序進行表決。
國民黨團為了表達抗議，當天在反滲透法二讀廣泛討論發言完畢之後，由黨團總召曾銘宗帶領十多名立委坐在發言台前，舉著「抗議惡法、選票制裁」布條，在隨後的逐條討論期間，亦不再發言，亦不參與表決。然而，在三讀前則大聲喊「綠色恐怖、戒嚴復辟」等口號，並隨即離開議場。
立法院在歷經近5小時的表決，三讀通過反滲透法，明定任何人不可以接受滲透來源指示、委託或資助與捐贈政治獻金、違法從事競選活動，也不可以就涉國安、機密的國防、外交、兩岸事務來進行遊說。
三讀條文明定，任何人不可以接受滲透來源指示、委託或資助，捐贈政治獻金或捐贈經費供公民投票相關活動；也不可以違法從事總統副總統選舉罷免法與公職人員選舉罷免法中的各項競選活動，違者將處5年以下有期徒刑，得併科新台幣1000萬元以下罰金。
三讀條文明定，任何人不可以接受滲透來源指示、委託或資助，違法進行遊說，違者處50萬元以上、500萬元以下罰鍰；若就國防、外交、大陸事務涉，以及國安或國家機密進行遊說者，處3年以下有期徒刑，得併科500萬元以下罰金。
三讀條文亦明定，任何人不可以接受滲透來源指示、委託或資助，犯刑法第149條到第153條（妨害秩序）或是違反集會遊行法第31條之罪者（妨害合法集會、遊行），加重其刑至二分之一；若是違反總統副總統選罷法與公職人員選罷法中，妨害選舉罷免或公投相關規定，則加重其刑至二分之一。
三讀條文中，還設有「自首條款」，該條文明定，若犯反滲透法之罪自首或是在偵查、審判中自白者，得以減輕或免除其刑；自首並因而防止國家安全或是利益受到重大危害情事者，免除其刑。
法案完成三讀後，民進黨團立委群聚在議場中央，高喊「民主核心、不容滲透」口號。
