국가안보실은 사태가 발생하자 김장수 국가안보실장을 중심으로 국방부, 통일부 등 유관부서와 긴밀하게 협의한 것으로 알려졌다. 또한 이에 따른 우리 군의 조치 상황은 박근혜 대통령에게 즉각 보고된 것으로 전해졌다. 우리 군은 이날 북한의 NLL 남쪽 해상 발포에 대해 대응 사격에 나서고, 공군 전투기와 해군 함정이 초계 활동을 강화했다.

한편 국가안보실은 오후 1시30분 현재 북한의 도발 상황이 계속되는 점을 감안, 국가안전보장회의(NSC) 상임위의 개최보다는 실시간 상황 대응에 주력하면서 상황에 따라 NSC 상임위소집도 검토 중인 것으로 알려졌다.