Сентябрьский переворот прошел успешно. Ночью 5 сентября мятежники заменили охрану президентского дворца и правительственных зданий, арестовали часть офицеров, других сместили с занимаемых ими постов, третьи сами перешли на сторону сержантов. Потом радио оповестило остров о победе «подлинной, свободной от иностранного влияния, основанной на принципах патриотизма революции». Была образована Правительственная исполнительная комиссия из пяти человек во главе с профессором университета Р. Грау Сан-Мартином.
Сержанты захватили власть и в провинции. О том, какими побуждениями при этом руководствовались некоторые из них, свидетельствует такой факт: Батиста отправил одному из заговорщиков в провинциальном городе телеграмму: «Действуй немедленно, ты произведен в капитаны. Подтверди получение», на что бывший сержант ответил: «Твоя телеграмма опоздала. Я уже произвел себя в полковники». Сразу же хунта отвергла слухи о том, что она как-то связана с «коммунистами». У зданий иностранных банков и посольств была выставлена охрана. Батиста лично посетил посла США, чтобы заверить его, что будут приняты все меры для обеспечения порядка.
Для Уэллеса восстание оказалось настолько неожиданным, что привело его в панику. Он послал в Вашингтон 5 сентября 11 телеграмм. Новое правительство, сообщал он в одной из них, состоит из “крайних радикалов”, “чьи теории являются открыто коммунистическими”, а некий “сержант по имени Батиста назначен начальником Генерального штаба”; было бы »предосудительным даже обсуждать вопрос об официальном признании Соединенными Штатами этого режима». Уэллес потребовал отправки на Кубу эсминцев и крейсера с морскими пехотинцами, чтобы вернуть де Сеспедеса к власти.
К острову были направлены 30 кораблей США, в том числе два крейсера и линкор. Это вызвало на Кубе бурю возмущения, и Рузвельт предпочел сделать ставку на внутренние силы, дав указание Уэллесу действовать чужими руками. Хотя сообщения газет о хунте становились все более успокаивающими и было объявлено о назначении временным президентом профессора Гаванского университета Р. Грау Сан-Мартина, который обещал уважать все «иностранные интересы» на острове, Уэллес продолжал в своих донесениях характеризовать новое правительство как крайне радикальное. Поэтому Вашингтон отказывал ему в официальном признании и оказывал на него непрекращавшийся нажим.
В это время забастовочная волна охватила почти все сахарные заводы. Произошли вооруженные столкновения с сельской гвардией и войсками, появились народные советы. Это напугало Временное революционное правительство, правое крыло которого стало ассоциироваться с Батистой, а левое — с министром внутренних дел 27-летним Антонио Гитерасом. Именно под влиянием последнего были провозглашены декреты о 8-часовом рабочем дне и 44-часовой рабочей неделе, признании профсоюзов и заключении коллективных договоров, образовании министерства труда, повышении зарплаты, помощи безработным, отмене продиктованной Вашингтоном конституции 1901 года, были распущены прежние партии, конфискована собственность сторонников Мачадо и созданы трибуналы для суда над ними.
Одновременно правительство пыталось поставить рабочее движение под свой контроль. Уже в конце сентября войска начали разгонять митинги, вытеснять рабочих с занятых ими предприятий и возвращать их прежним владельцам.
Один за другим вспыхивали офицерские мятежи. Силу армии, сумевшей подавить заговоры, использовал в своих интересах Батиста, ставший полковником и начальником Генерального штаба. Он поддерживал правительство Грау, пока оно укрепляло его собственные позиции, а позднее стал в ущерб ему укреплять свою собственную власть.
Батиста завязал тайные контакты с Уэллесом, потом с лидерами проамериканских партий и дал понять послу США, что намерен «твердой рукой навести порядок на всех американских сахарных плантациях, где еще происходят рабочие волнения, арестовать и удалить оттуда всех коммунистических лидеров и при помощи войск восстановить порядок всюду, где необходимо».
Однако часть вооруженных сил и полиция еще не были под его контролем. Поэтому открыто выступить против Временного революционного правительства Батиста не рисковал, предпочитая выиграть время. Вашингтон решил сделать ставку на раскол в правительстве Грау и на замыслы Батисты. В декабре Уэллес покинул Кубу, где его сменил Дж. Кэффери в качестве личного представителя Рузвельта. Кэффери сразу же развернул в Гаване кипучую деятельность.
Гитерас отказался принять неофициальный визит нового посла США в Гаване, дав понять дипломату, что рассматривает его попытку проникнуть в военное министерство, минуя официальные каналы, как провокацию.
Зато с американским послом охотно и часто встречался полковник Батиста, против чего Гитерас открыто протестовал на заседании кабинета, требуя заменить Батисту известным своими патриотическими взглядами Родригесом. В ответ на это Батиста заключил Родригеса в тюрьму. Гитерас направился туда, освободил заключенного и вместе с ним выступил перед народом на площади в центре Гаваны.