Политический и экономический кризис в Азербайджане к этому моменту достиг наивысшего предела. Рабочий класс, а также большинство крестьянства Азербайджана были настроены в пользу Советской власти. Мусаватское правительство, развязав войну с Арменией, бросило в Карабах 20 тысяч солдат из состава своей 30-тысячной армии. Остальные войска были разбросаны по всей территории Азербайджана, из них до 3 тысяч человек стояли в районе северной границы и около 2 тысяч человек находились в Баку. Часть отрядов, расположенных в Баку, и матросы мусаватской флотилии были распропагандированы большевиками и в случае восстания могли выступить на стороне рабочих. 11-я красная армия, стоявшая у границы Азербайджана, была готова по первому зову прийти на помощь восставшим. Перевес сил был на стороне революции.

Ранним утром 27 апреля в Баку рабочие дружины окружили нефтяные промыслы, оцепили все пристани. Были окружены воинские казармы, арестованы офицеры — сторонники правительства. Под влиянием большевистской агитации на сторону восставших сразу же перешли ряд частей мусаватской армии и военные корабли «Карс» и «Ардаган». Боевыми дружинами Завокзального района были задержаны все поезда, подготовленные к отправке со станции Баку. Из города не было выпущено ни одного эшелона с солдатами. Железнодорожное сообщение между Баку и другими городами было прервано.

В тот же день, 27 апреля, был образован Азербайджанский военно-революционный комитет во главе с Нариманом Наримановым. В 12 часов дня от имени ЦК Компартии Азербайджана, Бакинского бюро крайкома РКП(б) и президиума «рабочей конференции» делегация большевиков вручила мусаватскому правительству ультиматум о сдаче власти в течение ближайших 12 часов.

Получив ультиматум, мусаватское правительство передало его на обсуждение парламенту. Пока парламент обсуждал ультиматум, революционные отряды занимали важнейшие пункты города. К двум часам ночи все правительственные здания и важнейшие пункты были в руках восставших. В ночь с 27 на 28 апреля мусаватский парламент, оказавшись в полной изоляции и лишенный поддержки народных масс, принял решение:

«Сдать власть тюркским [азербайджанским] большевикам и с сегодняшнего дня парламент и правительство считать распущенными».

Власть перешла в руки восставших в лице Военно-революционного комитета Азербайджана — временного рабоче-крестьянского правительства.

Военно-революционный комитет Азербайджана немедленно обратился по радио к правительству Советской России со следующей телеграммой:

«Всем, всем, всем.

Москва, Ленину.

Временный Военно-революционный комитет Азербайджанской Советской независимой республики, ставший у власти по воле революционного пролетариата гор. Баку и трудового крестьянства Азербайджана, объявляет старое мусаватское правительство изменником народа и врагом независимости страны, порывает всякие сношения с Антантой и с другими врагами Советской России.

Не имея возможности собственными силами удержать натиск соединенных банд внешней и внутренней контрреволюции, Временный Революционный Комитет Азербайджана предлагает правительству Российской Советской Республики вступить в братский союз для совместной борьбы с мировым империализмом и просит немедленно оказать реальную помощь путем присылки отрядов Красной Армии!»

27 апреля четыре советских бронепоезда — «III Интернационал», «Красный дагестанец», «Тимофей Ульянцев» и «Красная Астрахань» — под командованием начальника боевого участка железных дорог 11-й армии М. Г. Ефремова с десантом двух рот 299-го стрелкового полка 28-й стрелковой дивизии пересекли границу Азербайджана. На бронепоездах находились член крайкома А. П. Микоян и группа азербайджанских коммунистов. Преодолев сопротивление мусаватского бронепоезда на станциях Ялама и Баладжары, ночью с 27 на 28 апреля передовой советский бронепоезд «III Интернационал» вошел в Баку. Рабочие и служащие станций встречали советские бронепоезда с красными флагами, помогали исправлять пути и мосты, поврежденные мусаватистами. Восторженно приветствовали передовой отряд Красной Армии рабочие Баку. Так же горячо были встречены и другие советские части, шедшие следом за головным отрядом.

На правом фланге 11-й армии в направлении на Кусары и Кубу была послана входившая в состав 2-го конного корпуса 7-я Самарская кавалерийская дивизия. 29 апреля в Баку вошли части 2-го конного корпуса и полки 32-й стрелковой дивизии. Вместе с основными силами 11-й армии в Баку прибыли член Реввоенсовета Кавказского фронта Г. К. Орджоникидзе и командование 11-й армии. Советские части очистили от вражеских войск весь Апшеронский полуостров.

Одновременно шло освобождение от мусаватских войск остальной территории Азербайджана. 27 апреля полки 7-й кавалерийской дивизии вступили в Кубу и Кусары, а затем, преодолев высокие горные перевалы, двинулись на Шемаху и Ахсу. Часть советских войск по железной дороге была направлена через Кюрдамир к границам Азербайджана с Арменией н Грузией. 5 мая бронепоезд «Тимофей Ульянцев» вышел на границу с Грузией в район станций Акстафа и Пойлу. 3 мая корабли советской Волжско-Каспийской флотилии подошли к Ленкорани, и десант моряков вошел в город. На следующий день красное знамя взвилось над городом Астара, возле границы с Персией. К середине мая части 11-й армии при поддержке трудящихся Азербайджана в основном закончили операции по очищению республики от мусаватских банд.

Установление Советской власти было с радостью встречено трудящимися Азербайджана. 1 Мая в Баку состоялась грандиозная демонстрация. Колонны демонстрантов из всех районов, отряды рабочей гвардии к 11 часам утра начали подходить к площади Свободы. Над площадью развевались сотни красных знамен. Здесь же находились бойцы и командиры Красной Армии. Их появление вызвало ликование. В разных местах площади были расставлены трибуны, с которых выступали представители Центрального Комитета Коммунистической партии Азербайджана, члены Реввоенсоветов Кавказского фронта и 11-й армии, Ревкома Азербайджана. Митинги продолжались до трех часов дня. Вечером в бывшем Маиловском театре состоялось торжественное заседание Ревкома Азербайджана, Рабочей конференции, правлений профессиональных союзов. Каждое слово от имени Советской России вызывало взрыв энтузиазма. 3 мая в четыре часа дня на перроне бакинского вокзала Реввоенсовет Кавказского фронта произвел смотр личного состава бронепоезда «III Интернационал», первым прибывшего в Баку. В присутствии представителей Азербайджанского ревкома и ЦК Коммунистической партии Азербайджана Г. К. Орджоникидзе от имени ВЦИК РСФСР вручил награды командирам и бойцам, отличившимся при освобождении Баку. Здесь же было объявлено о посмертном награждении орденом Красного Знамени командира десантных рот 299-го стрелкового полка Немыкина, геройски погибшего в бою у станции Ялама. Со всех концов Азербайджана в Баку шли телеграммы, в которых трудящиеся городов и сел приветствовали рождение Азербайджанской Советской республики и благодарили Красную Армию за помощь.

Рабочие станции Сумгаит, приветствуя Красную Армию и бакинский пролетариат, заявили:

«Воссиявшее над нами Красное знамя мы будем крепко держать в своих мозолистых руках. Мы, рабочие, поддержим власть трудящихся в центре и на местах»

Крестьяне селения Каладарасы, Зангезурского уезда, Ганджинской губернии, в приветственной телеграмме в адрес Азербайджанского ревкома благодарили Красную Армию за помощь и от имени всех трудящихся Азербайджана писали:

«Мы, крестьяне и рабочие всего Азербайджана, готовы на защиту завоеваний революции, которые добыли мы с великим трудом.

Да здравствует РСФСР! Да здравствует народный вождь товарищ Ленин! Да здравствует всемирный пролетариат! Да здравствует единение всех народов, без различия национальностей!»

Установление Советской власти в Азербайджане принесло народу этой страны освобождение от власти помещиков и буржуазии, от ига иностранных империалистов. В результате победы Советской власти в Азербайджане потерпели крах планы английских, американских и французских монополий захватить богатейшие нефтяные источники Баку и важные стратегические позиции на Кавказе и Каспийском море. Ликвидация мусаватского буржуазно-националистического режима в Азербайджане явилась серьезным ударом по Антанте именно в тот момент, когда она начала новый поход против Советской России. Замыслы империалистов относительно создания объединенного контрреволюционного фронта на Кавказе провалились.

Взяв власть в свои руки, трудящиеся Азербайджана немедленно направили братскому русскому народу тысячи пудов нефти, которая помогла возвратить к жизни многие фабрики и заводы Советской страны, улучшить работу транспорта, укрепить боеспособность армии и флота.

В приветственной телеграмме Советскому социалистическому правительству Азербайджана В. И. Ленин 5 мая 1920 года от имени Совета Народных Комиссаров РСФСР выразил твердую уверенность в том, «что под руководством своего Советского правительства независимая республика Азербайджана совместно с РСФСР отстоит свою свободу и независимость от заклятого врага угнетенных народов Востока — от империализма»