ההצעה נדחתה ברוב של 42 מתנגדים מול 41 תומכים. הייתה זו המפלה השנייה של הקואליציה מאז כינון הכנסת ה-20. בתום ההצבעה פרצו חברות הכנסת שהתנגדו להצעת החוק במחיאות כפיים, קפצו משמחה באמצע אולם המליאה ואף עשו צילום סלפי למזכרת. את הצעת החוק הציגה השרה לשוויון חברתי גילה גמליאל, שיזמה את הצעת החוק עוד בכנסת הקודמת. היא הודיעה כי הממשלה מתנה את תמיכתה בהצעת החוק בכך שהיא תעוכב לאחר אישורה בקריאה טרומית עד להגשת הצעת חוק ממשלתית בנושא בעוד כחודשיים.
לאחר שהתבררו תוצאות ההצבעה אמרה השרה גמליאל בזעם: "זו תעודת עניות לקואליציה וכדאי שתחפשו כבר קואליציה אחרת. תתביישו לכם. ולאופוזיציה אני אומרת, אולי ניצחתם במערכה הזו אבל הצעת החוק הממשלתית בנושא תעבור בכל מקרה". יוזם ההצעה ח"כ יואב קיש הציג את ההצעה לפני ההצבעה ואמר: "המציאות השתנתה מאז חקיקת החוק, יותר מחמישים שנה חלפו והגיע הזמן לתקן. חשוב לציין שאין הורה עליון, ההורים שווים הם וכל זאת לטובתו של הילד. הרשויות יצרו פרשנות עצמאית שפוגעת בשוויון ההורי ופוגעת גם בילדים. את חזקת הגיל הרך חייבים לבטל. אני יודע שיש בקואליציה דעות שונות, אנחנו נשב יחד ונפתור אותם. במלחמת המינים כולם מפסידים ואת המחיר משלמים הילדים".
השרה גילה גמליאל השיבה בשם הממשלה: "מדובר בחוק מהפכני שהגיע הזמן לחוקק אותו. כשרה לשוויון חברתי אני לא אתן יד לעוולה שניתן בגלל שיש עוולות אחרות נגד שנים. אחד מכל שלושה זוגות מתגרשים, אתן גוזרות עוני על האבות בגלל חוקים ארכאיים שעבר זמנם מן העולם. מה עונשם של האבות שבמקרה הזוגיות שלהם לא צלחה? יש לכם סמכות לטעון שמישהו הוא אבא סוג ב'? זה שאני פמיניסטית מוצהרת, זה לא סותר את העבודה שהצדק צריך להיעשות".
לאורך כל הדיון נשמעו קריאות רבות נגד ההצעה מצידן של חברות כנסת ובראשן אורלי לוי אבוקסיס (ישראל ביתנו), עליזה לביא (יש עתיד), מיכל רוזין וזהבה גלאון (מרצ). ח"כ זהבה גלאון אמרה: "די מדהים לשמוע את מי שממונה על השוויון המגדרי, נותנת לגיטימציה לפגיעה בילדים. מי כמוכם יודע שבהצעה הזו אתם נותנים לגיטימציה למתקפה נגד נשים, ומי כמוכם יודע שאין שוויון במערכת הנישואין ונשים נסחטות והדבר היחיד שנותר להם זו חזקת הגיל הרך. מה שאתם מציעים זה לפגוע גם בנשים וגם בילדים".
בתום הצבעה אמרה גלאון: "זה ניצחון גדול לאופוזיציה וניצחון ענק לזכויותיהם של ילדים ונשים. נשים סובלות היום מאי שוויון מוחלט בכל הנוגע לדיני משפחה. הצעת החוק הייתה מעמיקה את אי השוויון והופכת את הילדים לקלף מיקוח סחטני בהליכי גירושין". גלאון הסבירה: "דיני משפחה שחזקת הגיל הרך כלולה בהם נשלטים על ידי ממסד דתי ופטריארכלי הכופה על נשים להינשא ולהתגרש ברבנות, המאלצת אותן על רכוש, לא פחות מהפגיעה בנשים ביטול החזקה יפגע בילדים. ילדים עלולים להיקלע לשדה קרב וטוב שהאופוזיציה הפילה את החוק".