Przeciwko dyktaturze Batisty występowały cztery główne ugrupowania polityczne, z których każde obierało inną taktykę walki z dyktaturą.
– Frakcja Rewolucyjnej Partii Kuby pod przywództwem Ramóna Grau San Martína, byłego prezydenta Kuby, zadowalała się rolą legalnej opozycji parlamentarnej.
– Zwolennicy byłego prezydenta Carlosa Prío Socarrása, także należący do Rewolucyjnej Partii Kuby, podjęli bezskuteczną próbę przewrotu wojskowego.
– Federacja Studentów Uniwersytetu walczyła z dyktaturą na ulicach miast, organizując strajki i aktywnie uczestnicząc w starciach z policją. Przeprowadziła atak na pałac prezydencki w celu zabicia Batisty i jego zaufanych.
– Młodzieżowe skrzydło Partii Ortodoksyjnej, na czele którego stał adwokat Fidel Castro, postawiło na wszczynanie wojny domowej w najmniej dostępnych częściach kraju, a następnie posuwanie się na coraz gęściej zaludnione tereny. Na rozstrzygającym etapie wojny planowało podjąć współpracę z grupami rewolucyjnymi w miastach. Właśnie ta strategia okazała się w rezultacie najbardziej skuteczna.
26 lipca 1953 wraz z niewielką grupą dokonał on ataku na koszary Moncada w Santiago. Akcja skończyła się totalną klęską – aresztowaniem i skazaniem Castro na piętnaście lat więzienia, z którego jednak został zwolniony po dwóch latach w wyniku amnestii zarządzonej na czas wyborów przez Batistę. Udał się wówczas na emigrację do USA i Meksyku, gdzie szukał sponsorów.
Podczas pobytu w Meksyku w 1955 Castro założył Ruch 26 lipca, który szybko zyskiwał na popularności oraz zaczął organizować oddziały partyzanckie do ponownego podjęcia walki z reżimem Batisty. Drugą próbę obalenia dyktatora Castro podjął 2 grudnia 1956 roku, kiedy to jego osiemdziesięciu dwóch partyzantów dopłynęło z Meksyku na starym amerykańskim jachcie Granma, wylądowało na wyspie i – podobnie jak trzy lata wcześniej – poniosło klęskę w starciu z wojskami rządowymi. Castro wraz ze słynnymi później dwunastoma towarzyszami znalazł schronienie w niedostępnych górach Sierra Maestra.
W styczniu 1957 dokonali oni pierwszej akcji bojowej skierowanej na posterunek wojskowy La Plata. Po uzyskaniu poparcia miejscowej ludności oraz innych ugrupowań opozycyjnych, w połowie roku 1958, partyzanci „Ruchu 26 lipca” przystąpili do wzmożonej walki, a ich oddziały rozrosły się do ponad osiemdziesięciu osób. Inny oddział często dokonywał ataków na różne obiekty wojskowe w prowincji Oriente i choć akcje te nie stanowiły istotnego zagrożenia dla dyktatury Batisty, to właśnie dzięki nim Castro zdobył duży rozgłos i popularność. Akcje te przyczyniały się też do wzrostu ogólnonarodowej niechęci do Batisty. 13 marca 1957 roku grupa ponad stu członków Związku Studentów Kubańskich podjęła nieudaną próbę przejęcia władzy w Hawanie. Rebelianci zdołali opanować na krótko część placu prezydenckiego, ale ostatecznie oddziały wierne rządowi stłumiły zamach. 5 września 1957 doszło do buntu blisko czterystu marynarzy z bazy morskiej w Cienfuegos. Rewolta była częścią szerszego spisku antybatistowskiego w armii, wybuchła jednak wcześniej niż planowano i zakończyła się porażką. W trakcie walk w Cienfuegos zginęło 200 marynarzy, 600 cywilów i ponad 100 żołnierzy z oddziałów rządowych.
Partyzantka Castro rozszerzyła w roku 1958 pole działania na góry Sierra del Cristal i Sierra de Nicaro, rejon miast Manzanilla i Bahamo, a nawet pobliże stolicy Oriente – miasto Santiago de Cuba. Było to spowodowane rozrostem liczebnym oddziałów partyzantki. Batista postanowił działać i w maju 1958 roku rozpoczął wielką operację antypartyzancką pod kryptonimem „Verano”, zakończoną fiaskiem i śmiercią półtora tysiąca żołnierzy Batisty. Niepowodzenie tej akcji spowodowało rozprzestrzenienie się walk partyzanckich. W październiku 1958 roku oddziały partyzanckie dowodzone przez Ernesto „Che” Guevarę, Camilo Cienfuegosa i Jaime Vegę rozpoczęły walkę w kolejnych dwóch prowincjach: Las Tunas i Camagüey.
Siły rządowe nie były już w stanie walczyć z ogromną partyzantką, do której masowo wstępowali chłopi zachęceni reformą rolną. W wyniku sojuszu „Ruchu 26 lipca” z innymi organizacjami opozycyjnymi w lipcu 1958 roku powstały „Oddziały Cywilnego Zjednoczonego Frontu Walki Rewolucyjnej”.
Ostateczna ofensywa nastąpiła w końcu grudnia 1958 roku. Po trwającym tydzień szturmie oddziały rebelianckie zdobyły 1 stycznia 1959 roku Santiago de Cuba. Tego samego dnia skapitulowały koszary im. Leoncia Vidal, ostatni punkt oporu sił batistowskich w mieście Santa Clara – stolicy prowincji Villa Clara. Opór stawiany przez wojsko i policję załamał się ostatecznie na wiadomość o ucieczce Batisty, który w noc sylwestrową odleciał do Dominikany. 2 stycznia 1959 roku rebelianci pod dowództwem Che Guevary wkroczyli do Hawany. Wojna domowa pochłonęła około 30 tysięcy ofiar. Z początkiem następnego roku (8 stycznia 1959) oddziały Castro wkroczyły do Hawany.
Premierem był początkowo opozycyjny demokrata generał Jose Miro Cardona, został jednak pozbawiony tego stanowiska w połowie lutego przez autentycznie popieranego przez ludność przywódcę partyzanckiego El Comandante – Fidela Castro.
