Aktionen, kallad "People's vote march", lockade folk i olika åldrar och från olika politiska läger, förenade i sin EU-vänliga inställning.
Marschen kulminerade i ett massmöte på Parliament Square, med tal från politiker och andra.
Brexitanhängare påpekar dock att det är ont om aktiva ledare i det absoluta toppskiktet som förespråkar ett stopp för EU-utträdet. Men många i marschen verkade ändå optimistiska.
"Härlig stämning. Inte konstigt att brexitarna har panik", twittrar Nick Clegg, tidigare ledare för Liberaldemokraterna.
"Efter två år har de inte åstadkommit ett endaste dugg. Dags för folket att få säga sitt".
Han vill alltså, liksom många i marschen, ha en ny folkomröstning före själva utträdet.
Bland de marscherande fanns också Nicolas Maclean, tidigare rådgivare till den nu avlidna före detta premiärministern Margaret Thatcher, från Konservativa partiet (Tories). Hans grupp marscherade under parollen "Tories against Brexit" (Tories mot brexit).
Ett par marscherade i matchande blå EU-tröjor, med texten "slovakisk hustru" respektive "brittisk make" och texten "ett äktenskap skapat i EU".
- Vi marscherar med ett enkelt meddelande: brexit är inte oundvikligt, sade en deltagare till The Guardian.