Un disparo de bazuca contra la Estación de Policía de Palma Soriano fue la señal que indicó el inicio del asedio rebelde a esa ciudad, a las 2 y 30 de la madrugada del 23 de diciembre de 1958, y que tras cinco días de cruentos combates terminaría con la conquista de la libertad.
 
Ya Guisa, Jiguaní, Baire, Contramaestre, El Cobre, San Luis, El Cristo, La Maya, Alto Songo y otros territorios habían sido liberados durante la ejecución de la Operación Santiago y solo quedaban Palma y Maffo a lo largo de la Carretera Central (entre Santiago de Cuba y Bayamo) en poder del ejército de la dictadura.
 
Un día antes, en El Tamarindo, se había reunido el alto mando rebelde, con la presencia del Comandante en Jefe Fidel Castro y de los comandantes Raúl Castro y Juan Almeida Bosque, máximos jefes del II y III Frentes, con el propósito de concretar los detalles para la toma de la urbe palmera y el avance rebelde hasta la victoria definitiva sobre el enemigo.
 
La ciudad quedó dentro de un cerco de fuego que encerraba al central azucarero, al cuartel, a la jefatura de Policía y a los edificios que rodeaban el Parque Central.
 
Desde las calles, patios, azoteas y portales, combatían los rebeldes, quienes avanzaban resueltos a pesar de los bombardeos y el ametrallamiento de aviones de la tiranía que apoyaban a los 350 efectivos del ejército atrincherados allí.
 
El día 24 las tropas rebeldes ocuparon el Central Palma y en la noche de ese mismo día una compañía rebelde, atravesando el Cauto, entró en la ciudad por el sur y dividió en dos a las fuerzas enemigas.
 
El día 25 una batería de morteros 60 batió el principal cuartel enemigo desde la mañana hasta el anochecer, y el 26 se inició el ataque general contra las trincheras enemigas.
 
Cuando todas las posiciones militares habían cedido y capitulado, un reducto continuaba ofreciendo resistencia en un almacén convertido en refugio y trinchera, donde las fuerzas rebeldes convergen en pos del golpe final.
 
Las tropas del I, II y III Frentes combatieron juntas bajo las órdenes del Comandante en Jefe. La rendición incondicional de Palma Soriano privó a la tiranía de una fortaleza, a la que se le capturaron 256 combatientes y se le ocuparon 357 armas.
 
En el parte militar de la toma de Palma Soriano, redactado por Fidel y transmitido por Radio Rebelde el propio día 27, el Jefe de la Revolución advertía: «(…) nadie podrá robarle al pueblo de Cuba el saldo beneficioso de la Revolución. Conquistaremos toda la justicia, estamos a un paso de obtenerla, pero si intereses mezquinos intentan obstaculizarlo, hasta el último combatiente de la Revolución sabrá morir de cara al sol».
 
Desde la propia ciudad palmera, el Comandante en Jefe Fidel Castro lanzó su histórica alocución al pueblo de Cuba, en la que ordenaba el avance de las columnas rebeldes, no aceptar acuerdos con el enemigo a no ser para su rendición completa ante el Ejército Rebelde y llamaba al pueblo a prepararse para la huelga general revolucionaria si fuese necesario, ante la maniobra del golpe de Estado en la capital del país.
 
La liberación de Palma Soriano, el 27 de diciembre de 1958, abrió al Ejército Rebelde las puertas de Santiago de Cuba, sobre la cual avanzaban ya los efectivos revolucionarios para librar la batalla final contra la dictadura en Oriente.