3 мая генеральный комиссар Генералидада по вопросам безопасности Родригес Сала в сопровождении нескольких десятков бойцов штурмовой гвардии прибыл на ЦТС, чтобы взять ее под контроль. Анархисты (30 вооруженных боевиков с 4 пулеметами) встретили силы правопорядка огнем и последним удалось занять только нижний этаж. ПОУМ, НКТ-ФАИ (местные организации) призвали своих сторонников оказать вооруженное сопротивление и Барселона стала покрываться баррикадами. Многих рабочих троцкисты и анархисты вывели на улицы обманом, заявив, что республиканская гвардия восстала против законного правительства. Вечером барселонское руководство НКТ предъявило Генералидаду ультиматум: немедленно передать посты ответственных за безопасность, оборону и промышленность анархистам и арестовать Салу. Ультиматум был отвергнут и обе стороны начали укреплять свои позиции. Зенитные батареи Барселоны, контролируемые НКТ, были перенацелены на здание Генералидада.
Правительство в Валенсии сразу поняло всю серьезность ситуации (тем более, что радио франкистов не переставало говорить о «национально настроенных» анархистах и поумовцах, поднявшихся против коммунистов и их «французских и русских хозяев») и направило в Барселону 3000 штурмовых гвардейцев и два эсминца. Хотя Кабальеро вел двойную игру. С одной стороны он требовал от Генералидада решительных наступательных действий против НКТ, обещая немедленную помощь, а с другой — конфиденциально сообщил анархистам, что каталонское правительство настаивает на скорейшей присылке войск, но премьер-де против кровопролития. Тем самым Кабальеро хотел спровоцировать жестокие бои между анархистами и Генералидадом (Генералидад опирался, в основном, на ОСПК), чтобы обескровить и коммунистов, и ФАИ-НКТ.
4 мая анархисты и члены ПОУМ перешли в атаку и напали на здания управления общественного порядка, штаб-квартиру ОСПК и ВСТ, а также на казармы им. Карла Маркса, где формировались для отправки на фронт части ОСПК. Тут-то и выяснилось, что анархисты, кричавшие о своей безоружности, были вооружены до зубов. Только защитники казарм им. Карла Маркса подбили несколько их броневиков. В тот же день в Барселону прибыли министры-анархисты Оливер и Монтсени, призвавшие по радио своих сторонников прекратить братоубийственную войну.
Но путчисты не унимались. Была объявлена всеобщая забастовка. А 5 мая части 46-й (анархистской) и 29-й имени Ленина (поумовской) дивизий (членов ПОУМ в дивизии было не более 15 %) самовольно оголили фронт и пошли на Барселону. Причем командование этих частей на специально созванном совещании наметило целый план мятежа, предусматривавший занятие ряда городов (например, Барбастро) и окружение коммунистической дивизии имени Карла Маркса. Республика оказалась на краю гибели. В столице Каталонии силы восставших насчитывали уже 7–7,5 тысяч бойцов (в т. ч. тысяча сторонников ПОУМ, остальные анархисты). Однако, фронтовые части и военных в тылу вовлечь в мятеж практически не удалось. С фронта до Барселоны добрались только 600 бойцов бывшей дивизии Дуррути, а в самой Барселоне восемью выстрелами по зданию полицейского комиссариата отметилась батарея 155 мм орудий (правда, ни один снаряд не попал в цель, так как и артиллеристы, по-видимому, не желали точно исполнять противоправные приказы своего командира).
Анархисты держались в ходе мятежа хитрой линии. Центральное руководство ФАИ-НКТ, понимая, чем в условиях военного времени может закончиться для них лично участие в путче, формально призывало своих сторонников прекратить братоубийственную борьбу. С другой стороны, барселонским анархистам был дан фактически карт-бланш, хотя на передний план рекомендовалось выпячивать троцкистов, чтобы в случае провала мятежа сделать из них «козлов отпущения». Забегая вперед, заметим, что так и произошло.
Хотя большинство рабочих Барселоны не поддержало мятеж, а колонны двух дивизий (там находилось несколько батальонов) были остановлены у Лериды командующим Арагонским фронтом Рейесом и бойцами ОСПК, которые, угрожая применением авиации, заставили восставших повернуть обратно.
В Барселоне ОСПК держалась оборонительной тактики, не желая окончательно испортить отношения с анархистами, в рядах которых отношение к начавшимся беспорядкам было далеко не однозначным. Коммунисты вооружили 2000 членов партии (1000 винтовок, 50 ручных и 20 станковых пулеметов), но, несмотря на неоднократные предложения Генералидада, отказывались от наступления на штаб-квартиру НКТ.
5 мая было заключено перемирие на условиях «ни победителей, ни побежденных». Но мятежники не унимались и уже требовали расстрела тех, кто пришел 3 мая на ЦТС. ПОУМ вообще не приняла перемирия и призвала своих сторонников оставаться на улицах. 6 мая в Барселоне продолжалась стрельба и по дороге на работу был убит член Генералидада от ОСП, наиболее способный и видный коммунист Каталонии Антонио Сесе. Когда на улицы вопреки приказу анархистов о забастовке вышли первые трамваи, их стали забрасывать гранатами.