Наиболее интенсивный этап революции продолжался 12 дней. 23 октября 1956 года более двухсот венгерских студентов провели демонстрацию в Будапеште с целью обнародовать свою резолюцию, состоящую из 16 пунктов, и выразить солидарность с Польшей (где в июне того же года, в Познани, была организована забастовка промышленных предприятий, которая переросла в национальное восстание). Венгерские студенты прошли от памятника Бему, установленному в честь генерала Йожефа Бема, героя войны за независимость (1848–1849), поляка по происхождению и кумиром венгерского поэта Шандора Петефи, к зданию Государственного радио. Студенты требовали, чтобы вместо Эрно Геро, премьер-министра в то время, был назначен Имре Надь, занимавший этот пост в период с 4 июля 1953 года до 18 апреля 1955 года. Геро выступил с речью, в которой назвал демонстрантов врагами народа. Завязался бой, длившийся всю ночь. Правительство Венгрии призвало на помощь советские войска. К началу восстания в Венгрии размещались две механизированные советские дивизии — вторая и семнадцатая. 24 октября на территорию страны вошли 32 и 34-я механизированные дивизии, которые ранее размещались в Румынии.
Таким образом, впервые советское военное вторжение в Венгрию произошло 24 октября 1956 года около 2 часов ночи. В 7 часов утра венгерское радио сообщило, что в результате заседания Центрального Комитета, длившегося всю ночь, кандидатура Имре Надя была предложена на пост премьер-министра вместо Андреша Хегедуш. Геро оставили на посту Первого секретаря Коммунистической партии. Все остальные руководящие посты в правительстве занимали сталинисты.
На следующий день, 25 октября, возле здания парламента, в котором шло заседание под руководством Председателя Совета Министров, произошло военное столкновение. Поддерживая полицию безопасности Венгрии, советские танки, охранявшие здание, внезапно открыли огонь по безоружным демонстрантам. Анастас Микоян и Михаил Суслов прибыли с визитом в Будапешт, сделали выговор Геро за излишнее разжигание антагонизма среди населения и приказали ему полностью отказаться от власти. Таким образом, через 2 часа после этой бойни было объявлено об отставке Геро. Янош Кадар (более молодой «доморощенный коммунист», имевший репутацию центриста) заменил его на посту Первого секретаря партии. Если бы его избрали раньше, то вероятно, можно было бы избежать кровопролития.
Первое вооруженное вторжение Советского Союза официально закончилось 28 октября объявлением о прекращении огня, которое вступило в силу 30 октября. С 26 по 29 октября волнение утихало. 30 октября некоторые подразделения Вооруженных Сил СССР начали покидать Будапешт. В тот же день Имре Надь объявил об отмене однопартийной системы. В правительство были введены видные деятели некоммунистической ориентации. Советские танки направились к границам Венгрии, но затем, сделав круг, вернулись по другим трассам, окружая военные аэродромы. 30 октября Советское правительство опубликовало заявление, в котором выражалась готовность обсудить с государствами-сателлитами вопрос о размещении советских войск на их территории. В нем (заявлении) была провозглашена основная концепция «национального коммунизма». В это время начался кризис в районе Суэцкого канала. 29 октября Израиль напал на Египет, и через три дня Великобритания и Франция начали бомбежку египетских портов и коммуникационных центров, готовясь к высадке десантных подразделений.
31 октября до Надя дошли сообщения о том, что новые советские части прибывали в Венгрию со стороны Мишкольца, городка, расположенного в 80 милях к северо-востоку от Будапешта. Надь пять раз встречался с послом СССР в Венгрии Андроповым, но не получал убедительных ответов.
По всей вероятности, Кремль принял решение о развертывании советских войск во вторник, 30 октября, или рано утром в среду, 31 октября.
Советский Союз ввел свои новые военные подразделения в Венгрию в ночь с 31 октября и утром 1 ноября. Более того, к 1 ноября три наиболее видных представителя советского руководства уже проводили «консультации» с Первым секретарем Польской рабочей партии Владиславом Гомулкой в Бресте. Это были: Никита Хрущев, Первый секретарь ЦК КПСС, Вячеслав Молотов, министр иностранных дел, и Георгий Маленков, Председатель Совета Министров (и глава «коллективного руководства» вплоть до февраля 1955 года, когда он получил отставку). В это же время, 1 ноября, Надь порвал отношения с Москвой. Он заявил о выходе Венгрии из Варшавского договора и обратился в Организацию Объединенных Наций с просьбой защитить суверенитет страны. В конце концов Советский Президиум (бывшее название Политбюро) поддержал назначение Надем не-коммунистов в кабинет многопартийной системы. 28 октября вместо Центрального Комитета партии он сформировал центристский Президиум, состоящий из 6 человек, а на следующий день распустил полицию государственной безопасности Венгрии. Советское руководство выражало недовольство действиями Имре Надя не только 30 и 31 октября.