1958年年初，菲德爾·卡斯特羅的胞弟勞爾·卡斯特羅帶領幾十人開赴克裏斯塔爾山區，開辟了繼馬埃斯特臘之後的第二戰線。同年2月，胡安·阿爾梅達又率軍在聖地亞哥地區開辟了第三戰線。同時，主要由青年學生組成的“三·一三革命指導委員會”的一個武裝小組進入了達埃斯坎布賴山區，在那裏開展遊擊活動，至1958年上半年，反政府軍的活動已經遍及奧連特省大部地區。
為了遏製全國各地武裝鬥爭迅猛發展的勢頭，巴蒂斯塔政府開始對馬埃斯特臘山區實行“總進攻”。麵對優勢之敵，反政府軍采取遊擊戰術，利用山區險峻的地理條件，實施機動，不斷疲憊和襲擊政府軍。1958年7月底，反政府軍同政府軍在聖多明各激戰3天，殲滅了政府軍中最強大的一支力量。經過一個多月的戰鬥，政府軍損失1000多人，巴蒂斯塔發動的“總進攻”破產。
1958年7月，古巴“七·二六運動”、“三·一三革命指導委員會”、公民抵抗運動、工人聯合戰線、大學生聯合會和民主黨等在委內瑞拉舉行會議，決定建立共同陣線。8月底，反政府軍的兩個縱隊在卡米洛·西恩富戈斯少校和格瓦拉少校指揮下開出馬埃斯特臘山區，在其他武裝力量的配合下，開始向古巴西部地區進攻。12月29日，反政府軍開始攻打拉斯維利亞斯省省會聖克拉拉。1959年1月1日，攻克該城，殲滅和瓦解敵軍3000餘人。同日，菲德爾·卡斯特羅和勞爾·卡斯特羅指揮的軍隊占領了奧連特省省會聖地亞哥。首都哈瓦那的工人和學生則發動了總罷工、總罷課。巴蒂斯塔見大勢已去，逃往國外。1月2日，反政府軍開進哈瓦那。
1959年1月3日，古巴臨時政府在聖地亞哥成立，烏魯蒂任臨時總統，菲德爾·卡斯特羅任武裝部隊總司令。2月，卡斯特羅出任政府總理，7月，多爾蒂科斯取代烏魯亞蒂任總統。
▓評說▓
古巴革命戰爭的勝利是由一係列主客觀因素決定的。主要是，在政府控製力較薄弱的山區建立根據地，逐步擴大，最後向城市進攻；建立了軍隊，並具有較強的戰鬥力；建立了廣泛的統一戰線，聯合了“七·二六運動”、人民社會黨、“三·一三革命指導委員會”、古巴革命黨、古巴人民黨、古巴民族黨、“古巴工人運動”等力量，並發揮領導作用。美洲第一個社會主義政權的建立，對戰後拉丁美洲和世界政治形勢的發展產生了重要影響。