Трудящиеся города Москвы живо откликнулись на призыв ВРК. Многие сотни рабочих фабрик и заводов с намерением поддержать восстание забастовали. Работницы ряда фабрик шли в свои районы записываться в отряды «красных сестер». На помощь восставшим прибыли отряды революционных бойцов из Мытищ, Серпухова, Твери, Владимира, Иваново-Вознесенска, а затем и Петрограда.
Развернулись ожесточенные бои в Москве. Единой линии фронта не было. Он возникал то здесь, то там, неожиданно появлялись баррикады, раздавались выстрелы с чердаков и окон домов.
О вспыхнувшем вооруженном восстании в городе один из перепуганных мещан записал в дневнике: «Вечером 28 октября послышались по Москве выстрелы из ружей, пулеметов и пушек, но где это происходило, узнать было невозможно. Тревога разрасталась…»
Контрреволюция во главе с полковником Рябцевым удерживала основные опорные пункты: Кремль, почтамт и другие объекты. Наиболее упорные бои развернулись за Александровское военное училище, в схватке с его защитниками революционные войска отбили 13 пулеметов, большое количество винтовок, пулеметных лент и других боевых припасов.
Юные красногвардейцы из Замоскворечья и Хамовников храбро сражались при взятии Крымского и Чугунного мостов, участвовали в упорных боях на Остоженке и Пречистенке. Особенно отличилась 20-летняя студентка Московского коммерческого института Люся Лиснянская, являвшаяся одним из секретарей военно-революционного комитета Замоскворечья. Она была связной и разведчицей, принимала донесения, участвовала в организации санитарных отрядов, перевязывала раненых, перевозила кипы хлопка для укрепления баррикад. Она не раз говорила: «Мне хочется быть в самом опасном месте боя, на самой передовой линии, там, где решается победа». В одной из схваток «красная большевичка» упала, сраженная пулей. В борьбе с контрреволюцией были убиты молодые рабочие Андреев, Киреев, выполняя задания по доставке оружия; героически погиб красногвардеец М. Шлемин, а также многие другие.
При штурме дома московского градоначальника сложили свои головы красногвардейцы В.Жебрунов и С. Борболин – организаторы Союза молодежи в Сокольниках.
9 ноября сводный отряд красногвардейцев Москвы, Иваново-Вознесенска, моряков Петрограда и солдат Московского гарнизона под командованием М.В. Фрунзе взял Думу, «Метрополь», окружил Кремль и вынудил его гарнизон капитулировать. Остальные контрреволюционные войска сдались в плен.