26 Temmuz 1953 tarihinde Batista'yı devirmek için kendisine inananların oluşturduğu 125 arkadaşı ile bir gerilla grubu kurdu. Santiago'daki Moncada kışlasına darbe girişiminde bulundu. Bu girişim başarısızlığa uğradı ve tutuklandı. 16 yıla mahkûm oldu. Juventud Adasında 21 ay hapis yattı. Aftan yararlanarak serbest bırakıldı.

1955'te Küba'dan ayrılarak Güney Amerika'ya geçti. 26 Temmuz Hareketi adlı yeni bir örgüt kurdu. Gerilla savaşlarını 4 yıl sürdürdü.

Siyasi desteğini yitiren Batista, 31 Aralık 1958'de Dominik Cumhuriyeti'ne kaçtı. Castro 1959'un ilk günlerinde Havana'ya girdi.

Hukukçu Doktor Manuel Urrutia Leo devlet başkanlığına, Castro da başbakanlığa getirildi.

Devlet yapısında yeni düzenlemelerin geliştirildiği 1976 yılında Devlet Konseyi ve Bakanlar Kurulu başkanlığını üstlendi.

2008'de bir açıklama yaparak, 1976 yılından beri yürütmekte olduğu Devlet Konseyi Başkanlığı görevini bıraktığını bildirdi. Dünya'da en uzun süre iktidarda kalan üçüncü lider.