November 4-én hajnalban a szovjet haderő három irányból nyomult be a főváros területére. Hajnali négy órakor a Kuzma Gerbennyik gárdavezérőrnagy parancsnoksága alatt álló hadtest, öt gépesített hadosztály megkezdte a Budapest elleni offenzívát. Az itt állomásozó szovjet csapatok megbízhatatlanságáról szerzet októberi tapasztalatok alapján ezek a hadosztályok kivétel nélkül a Szovjetunióból frissen az ország területére vezényelt magasabb egységek voltak.
Először a Petőfi-laktanyát vették be; reggel nyolc körül az egész város területén elszabadult a pokol.
Az Üllői úton végigvonuló szovjet T-54-es harckocsik, valamint ISU-152-es rohamlövegek ágyúikkal folyamatos tűz alatt tartották a háztömböket,
a második világháborús ostroméhoz hasonló károkat okozva. Nagy Imrét hajnali négy óra körül riasztották a szovjet támadás hírével.
5:20-kor Nagy Imre a rádióban történelmivé lett rövid beszédében közli az ország népével és a világ közvéleményével, hogy a Szovjetunió megtámadta Magyarországot.
Itt Nagy Imre beszél, a Magyar Népköztársaság minisztertanácsának elnöke. Ma hajnalban a szovjet csapatok támadást indítottak fővárosunk ellen azzal a nyilvánvaló szándékkal, hogy megdöntsék a törvényes magyar demokratikus kormányt. Csapataink harcban állnak! A kormány a helyén van. Ezt közlöm az ország népével és a világ közvéleményével."
A közleményt reggel nyolcig még többször bemondta a rádió.
Az éterben más hangok is hallatszanak;
reggel 5 óra 5 perckor a szolnoki rádió hullámhosszán beolvasnak egy másik közleményt,
a Magyar Forradalmi Munkás-Paraszt Kormány megalakulásáról, amelynek tagjai között említik Kádár Jánost, Münnich Ferencet, Apró Antalt és Kossa Istvánt. Később Kádár János már mint az új kormány miniszterelnöke beszél.
További nevek is elhangzottak, amely szerint Marosán György, Dögei Imre, Rónai Sándor és Horváth Imre is a Magyar Forradalmi Munkás-Paraszt Kormány tagjai. Nagy Imre és munkatársai számára Dalibor Soldatic jugoszláv nagykövet még a hajnali órákban tolmácsolta Tito és Alexander Rankovic üzenetét arról, hogy Jugoszlávia kész menedéket biztosítani nekik.
Az orosz tankok kora reggel már a belvárosban cirkáltak,
negyed nyolckor pedig bemondta a rádió, hogy a kormány tűzszünetet kér.
Nagy Imre - közvetlen munkatársaival együtt - élve a jugoszlávok felkínálta lehetőséggel, a jugoszláv nagykövetségre menekült. Reggel nyolc óra után nem sokkal megjelentek az első szovjet harckocsik a Kossuth-téren.
A kiürült miniszterelnökségi irodában a Nagy Imre-kormány tagjai közül ekkor már csak egyetlen ember, Bibó István államminiszter volt, aki a világközvéleménynek szánt megrázó, drámai hangú kiáltványán dolgozott.
A csörömpölve a Parlament elé érkező egyik szovjet páncélos gyomrából Kádár János szállt ki, hogy elfoglalja Nagy Imre székét.
A nap politikai történései közül még említést érdemel Kádár János ENSZ-nek küldött távirata, amelyben a magyar ügy levételét kérte a napirendről, valamint Eisenhower amerikai elnöknek a szovjet fegyveres beavatkozást elítélő nyilatkozata.
Az öt hadosztályra rúgó szovjet haderővel szemben
a nemzetőrség, a rendőrség és néhány honvéd alegység próbálta meg felvenni az egyenlőtlen küzdelmet.
Király Béla vezérőrnagy, a nemzetőrség parancsnoka, amikor felbukkant az első szovjet hadoszlop, telefonon jelentette az akkor még a parlamentben tartózkodó Nagy Imrének, hogy felveszik a harcot az agresszorral.
Budapest védelmére egyetlen reguláris egység, az esztergomi páncéloshadosztály néhány alakulata tett kísérletet. Mecséry János alezredes parancsnoksága alatt, a dél-pesti Juta-domboknál kiépített állásaikból
páncélelhárításra átállított légvédelmi lövegeikkel időlegesen megállították a Tököl irányából érkező szovjet harckocsikat.
Mecséry alezredes katonái, a túlerővel nem törődve több szovjet harcjárművet is kilőttek. Ironikus módon azt a szovjet harckocsit is eltalálták, amelyben a fogoly Maléter Pált szállították, de a honvédelmi miniszternek nem esett baja.
Reggel nyolc óra után a szovjetek a főváros fontosabb stratégiai pontjait már az ellenőrzésük alatt tartották. A déli órákra elfoglalták a honvédelmi és a belügyminisztériumot, valamint a Budapesti Rendőr-főkapitányság székházát is.
Ettől függetlenül több ellenállási góc is kellemetlen meglepetést okozott a szovjeteknek;
különösen heves harcok bontakoztak ki a Pongrátz Gergely vezette Corvin-közi ellenállócsoport és az orosz reguláris alakulatok között.
A Corvin-közieknek két T-34-esük is volt, a harckocsikat páncélozott lőállásként használták. A 85 mm-es harckocsilövegekkel több szovjet páncélozott csapatszállító járművet is kilőttek. Ugyancsak elkeseredett harcok bontakoztak ki a Dob utcánál, valamint a Széna téren.
Vidéken néhány városban komolyabb ellenállás alakult ki, így többek között Békéscsabán, Dunapentelén (Sztálinvárosban) és Szegeden.
November 4-e mérlege 135 fő elesett volt.
Annak ellenére, hogy a szovjetek megszállták a fővárost, néhány ellenállási gócnál a harcok egészen november 11-ig elhúzódtak.
A szovjet hadrendi alakulatok és a magyar, nagyobbrészt irreguláris erők között nemcsak létszámban, hanem a fegyverzet minőségében is óriási volt a különbség. A honvédség átfegyverzése 1948-ban kezdődött meg, túlnyomó részt szovjet technikával.
1956-ban a felkelők elsősorban a honvédségi és rendőrségi raktárakból, valamint laktanyákból jutottak lőfegyverekhez,
illetve november 4. után néhány zsákmányolt szovjet fegyverhez és harcjárműhöz.
A Magyar Néphadsereg nem az élvonalbeli, hanem zömében még a második világháború idején (vagy még előtte) használt szovjet fegyvertípusokhoz jutott. A forradalom és szabadságharc leverése után a kádári propagandában, különösen az „ellenforradalom” túlkapásairól összeállított úgynevezett fehér könyvben az az állítás is szerepelt, hogy a felkelőknek a „nyugati imperialisták” nagy mennyiségben szállítottak fegyvereket.
Ebből az állításból azonban egy szó sem igaz.
Néhány, padlásokon, vagy itt-ott rejtegetett második világháborús német lőfegyver, elsősorban pár darab MP-40 Schmeisser géppisztoly valóban volt az ellenállók arzenáljában, ám ezekhez szinte egyáltalán nem volt lőszer, ezért többnyire használhatatlannak bizonyultak. A maroklőfegyverek közül a fehér könyv lapjain bizonyítékként mutogatott, szintén német gyártmányú 1896 M 7,62, vagy 9 mm-es Mauser öntöltő pisztolyt mind a cári, mind pedig a szovjet időkben tömegesen importálták Németországból a hadsereg számára.
Ez a marokfegyver még az 1950-es években is a szovjet tisztek egyik legnépszerűbb, amolyan presztízsoldalfegyverének számított. Ebből jutott jó néhány példány a magyar felkelőkhöz is. A magyar hadseregben az 50-es évek elején a lövész fegyvernem két alaptípusa a még az első világháború előtti időkből származó, és 1930-ban korszerűsített, hosszú csövű 1891/30 M Moszin-Nagat ismétlőpuska, a „dióverő” volt, amelyet 1948-tól rendszeresítettek a honvédségnél.
A másik gyalogsági tűzfegyver a második világháborús 1941 M PPS Spagin géppisztoly volt.
A jellegzetes dobtáras fegyver,
amelyet a pesti szleng csak „davajgitárként” emlegetett,
sem lőtávolságában, sem pedig tűzgyorsaságában nem szállhatott versenybe az AK-47-es, népszerű nevén a Kalasnyikov gépkarabéllyal.
A PPS géppisztoly az '56-os utcai harcokban mégis jó szolgálatot tett a felkelőknek, és a „pesti srácok” egyfajta szimbólumává vált.
A legnagyobb tűzgyorsaságú lőfegyver, az 1928 M 7,62 mm-es DP golyószóró (más terminológiában: könnyű géppuska) volt a forradalmi felkelő csoportok legkomolyabb tűzfegyvere, de alulmúlta a szovjet hadseregben ekkor rendszerben álló 1947 M 7,67 mm-es RPK (Rucsnoj Puljemot Kalasnyikov) golyószórót.
A Budapestre beözönlő szovjet gépesített egységek előrenyomulását a különböző típusú harckocsik és önjáró, illetve rohamlövegek biztosították. A honvédség páncélos alakulatainak 1956-ban csak a második világháborúból származó, T-34/85 típusú szovjet közepes harckocsijaik voltak.
A felkelőkhöz is jutott néhány példány, a Corvin közieknek két T-34-esük volt.
A forradalmárok a harckocsikat általában csak statikusan, páncélvédelmet nyújtó lövegként használták;
nincs hiteles adat arra nézve, hogy páncélos páncélos elleni harcra is bevetették volna őket. Mindenestre a 85 mm-es harckocsiágyú jó szolgálatot tett számukra az elhárító harcokban. Harckocsik és páncélozott járművek tekintetében a szovjet hadsereg abszolút fölényben volt.
1956-ban a T-34 csak alárendelt szerepet játszott a szovjet páncélos alakulatoknál, mivel ekkor már a sokkal korszerűbb, élvonalbeli technikának számító T-54 közepes harckocsik voltak rendszeresítve. A 100 mm-es harckocsiágyúval felszerelt és erős páncélvédettségű tankot tekinthetjük a forradalom szimbolikus eltiprójának.
Az ISU-152 típusú rohamlöveg – amelyet a második világháború végén fejlesztettek ki, és 1945 áprilisában még be is vetettek Berlin ostromában – ugyancsak megjelent Budapest utcáin 1956 novemberében.
A 152 mm-es lövegnek rendkívül nagy volt a rombolóereje, amit a korabeli fotókon látható, rommá lőtt épületek látványa is bizonyít.
Ezeket a harcjárműveket azonban nem az utcai harcokra tervezték.
Noha a felkelőknek néhány zsákmányolt 85 mm-es páncéltörő löveg kivételével nem volt hatékony páncélelhárításuk, a benzines gyújtópalackokkal, a Molotov-koktélokkal több ilyen monstrumot sikerült elpusztítaniuk.
Ezekkel a házak emeleteiről a legváratlanabb pillanatokban ledobott benzines palackokkal szemben tehetetlenek voltak a harckocsik; ezért - elkerülendő a Molotov-koktélok okozta veszélyt - menetből folyamatosan lőtték a házak homlokzatát.
Összességében mind létszámát, mind pedig felszereltségét tekintve a szovjet agresszorok jelentős fölényben voltak a forradalmárokkal szemben. Hogy a magyar Dávid mégis szembeszállt a szovjet Góliáttal, a szabadságharc tragikus dicsősége lett.