Готовилась и другая сторона. Срочно укреплялись полицейские участки, казармы армии и гражданской гвардии. В Астурию перебрасывались дополнительные части, на крышах и ключевых перекрестках городов устанавливались пулеметы. В конце сентября армия провела маневры в горах Леона, где условия местности походили на астурийские. За 3 дня до восстания была усилена охрана военных заводов.
В 22 часа 30 минут 4 октября 1934 года революционный комитет Астурии получил приказ от центрального революционного комитета начать восстание. Во главе местного комитета стоял известный рабочий вожак — социалист Рамон Гонсалес Пенья, в состав органа входили анархисты, коммунисты и несколько сержантов (в качестве военспецов).
Поначалу дело не заладилось. Не прибыли вовремя к Овьедо шахтерские колонны, а местным рабочим не удалось отключить в городе электричество. Правительственные войска между тем развертывались в боевые порядки и выступали на охрану основных объектов столицы. Ночь с 5 на 6 октября в Овьедо (когда, согласно замыслу, должен был начаться штурм города) прошла спокойно.
Первым к утру 5 октября перешел под контроль повстанцев городок Мьерес. Затем после упорного боя с жандармами пал Турон. В более мелких населенных пунктах жандармы, как правило, сдавались без сопротивления. С утра 6 октября шахтерские колонны, активно используя динамитные шашки (рабочая молодежь под градом пуль картинно поджигала фитили сигаретами), завязали бои в пригородах Овьедо. Большим успехом повстанцев был захват в городе Трубия 26 артиллерийских орудий, которые уже 7 октября громили правительственные войска на улицах Овьедо. Пролетарские предместья астурийской столицы были взяты уже к 8 часам утра 7 октября. Местное население снабдило шахтеров продовольствием и оказало медицинскую помощь раненым. Весь день шли упорные бои, завершившиеся освобождением повстанцами южной и западной частей города. При этом потери рабочей милиции были относительно невелики.
8-11 октября сражение за Овьедо достигло кульминации. В городе начались пожары. 9 октября был захвачен военный завод, давший милиции 21 тысячу винтовок и 479 пулеметов. Но нехватка боеприпасов становилась катастрофической и войска удержали свои казармы и часть города. Произошло это, главным образом, еще и из-за того, что военные действия повстанцев развивались почти стихийно, без четкого распределения задач и схем маневра между различными отрядами.
На контролируемой восставшими территории Астурии были созданы органы власти — революционные комитеты (от городского уровня до ревкомов отдельных улиц). Как правило, поддерживался нормальный общественный порядок, работали магазины, функционировал транспорт. После подавления восстания реакционная пресса пыталась растиражировать ужасные истории о массовых расстрелах политических противников, грабежах и изнасилованиях монахинь. Свидетельства местных жителей, в т. ч. священнослужителей, говорят об обратном. Было расстреляно всего лишь несколько человек, как правило, гражданских гвардейцев, которые оказывали наиболее активное сопротивление. Для женских монастырей, напротив, даже было организовано снабжение продовольствием.
