Realisasi aksi pemberontakan PKI itu dilaksanakan pada tahun 1926-1927.
Dalam buku Sejarah Indonesia Modern: 1200-2004 (2005) karya M.C Ricklefs, aksi pemberontakan PKI berawal di Jakarta dan Tangerang pada tanggal 12 November 1926.
Di Jakarta, PKI bergerak menyerang polisi Belanda dan merusak sambungan telepon untuk memutus komunikasi.
Setelah itu, PKI bergerak menuju penjara Glodok untuk membuat kerusuhan dan membebaskan beberapa tahanan.
Pada tahun 1926, pemberontakan meluas hingga ke karisidenan Banten, Bandung, Priangan Timur, Surakarta, Kediri, Banyumas, Pekalongan, dan Kedu.
Sementara pada tahun 1927, pemberontakan PKI meluas hingga ke pulau Sumatera. Pusat pemberontakan PKI di Sumatera berlangsung di Sawah Lunto, Sumatera Barat.
Namun, pemberontakan PKI pada tahun 1926-1927 mengalami kegagalan. Belanda melakukan penangkapan massal, pemenjaraan, pembunuhan, dan pembuangan terhadap anggota PKI.
Setelah itu, PKI mengalami kehancuran dan seluruh gerakan revolusioner radikal Indonesia dibekukan oleh pemerintah kolonial Belanda.
Pemberontakan PKI Madiun tahun 1948
Pasca-Kemerdekaan Indonesia, PKI juga terlibat dalam sebuah pemberontakan besar yang puncaknya terjadi pada 18 September 1948.
Peristiwa yang dikenal sebagai Pemberontakan PKI Madiun itu dilatarbelakangi oleh jatuhnya Kabinet Amir Sjarifuddin dan dimulainya Kabinet Mohammad Hatta.
Setelah Kabinet Amir jatuh, Soekarno pun mengutus Moh. Hatta untuk membentuk kabinet baru, namun hal ini tidak disetujui oleh Amir dan kelompok komunisnya.