Después de ser liberado el factor σ, la polimerasa adquiere una nueva conformación y se forma un complejo ternario (polimerasa-ADN-ARN naciente) que se caracteriza por su alta estabilidad.
En esta etapa se pueden describir los siguientes pasos:
Unión a la enzima del nucleósido trifosfato sustrato de forma específica para la ribosa y la base.
Ataque nucleofílico del P(α) al 3′-OH con la consiguiente formación del enlace fosfodiéster y la generación de pirofosfato.
La polimerasa es traslocada a lo largo de la cadena de ADN produciéndose un desenrollamiento por delante y un enrollamiento por detrás.