W przebiegu Poznańskiego Czerwca można wyróżnić dwie fazy. W pierwszej fazie doszło do demonstracji, w której wzięli udział robotnicy „Cegielskiego” i innych zakładów pracy.
Około godz. 10:00 na placu Adama Mickiewicza (wtedy Józefa Stalina) w pobliżu ówczesnej siedziby Prezydium Miejskiej Rady Narodowej zgromadziło się około 100 tys. osób. Wyłoniona z tłumu delegacja udała się do siedziby MRN na rozmowy z ówczesnym przewodniczącym Rady, Franciszkiem Frąckowiakiem. Żądano przyjazdu do Poznania premiera Józefa Cyrankiewicza i Edwarda Ochaba, ówczesnego I sekretarza PZPR. Bierność władz spowodowała dalsze narastanie napięcia, do manifestacji przyłączyła się cała ludność i przyłączanie się do manifestacji całej ludności Poznania. Zmienił się język postulatów. Początkowo wśród demonstrujących dominowały hasła ekonomiczne: „Żądamy chleba” i tym podobne. Jednakże wraz z upływem czasu pojawiały się nowe hasła o charakterze politycznym „Precz z komunistami”, „Precz z taką wolnością”, „My chcemy wolności”, niepodległościowym: „Precz z Moskalami”, „Precz z Ruskami”, „Żądamy wolnej Polski”, „Żądamy wolnych wyborów pod kontrolą ONZ” czy religijnym: „My chcemy Boga, żądamy religii w szkołach”.
Około godz. 10 pojawiły się pogłoski o aresztowaniu robotniczej delegacji, udającej się na rozmowy z władzami rano. Wtedy organizatorzy stracili kontrolę nad demonstracją. Część manifestantów weszła do gmachu KW PZPR i Komendy Wojewódzkiej MO. Inna grupa postanowiła uwolnić uwięzionych, którzy mieli przebywać w więzieniu przy ul. Młyńskiej. Inna grupa manifestantów poszła w kierunku Wojewódzkiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Publicznego przy ul. Kochanowskiego. Około godz. 11:00 manifestanci zaczęli szturmować bramy więzienia przy Młyńskiej. Rozbrojono strażników więzienia, uwolniono znajdujących się tam więźniów kryminalnych oraz splądrowano sąd wojewódzki i prokuraturę.
Manifestanci udający się w kierunku gmachu UB zniszczyli urządzenia służące do zagłuszania audycji zachodnich, które znajdowały się na dachu budynku ZUS przy ul. Dąbrowskiego. Kiedy dotarli do „poznańskiej bastylii” – gmachu WUBP zostali przez funkcjonariuszy UB oblani wodą. W odpowiedzi – obrzucili gmach kamieniami. Wśród pozostałych demonstrujących pojawiły się pogłoski o zabitych przez funkcjonariuszy UB kobietach i dzieciach oraz przebranych w polskie mundury rosyjskich żołnierzach. Wkrótce pod gmach przy ul. Kochanowskiego dotarli manifestanci, którzy zdobyli broń przy ul. Młyńskiej. Rozpoczęło się regularne ostrzeliwanie siedziby UB. W oblężeniu trwającym do godz. 20:00 zginęło najwięcej ludzi, w tym czternastoletni chłopiec Romek Strzałkowski.
Około godz. 12:00 na żądanie KW PZPR i szefa WUBP w Poznaniu komendant Oficerskiej Szkoły Wojsk Pancernych i Zmechanizowanych skierował trzystu elewów i dwadzieścia czołgów do ochrony wyznaczonych obiektów. Ponieważ elewom zakazano używać broni, dwa czołgi dostały się w ręce demonstrantów, a kilka unieruchomiono. O godz. 14:00 w Poznaniu wylądował Stanisław Popławski, sowiecki generał służący w LWP, który przejął dowodzenie nad pacyfikacją miasta. Około godz. 16:00 do Poznania wkroczyły jednostki 19 Dywizji Pancernej ze Śląskiego Okręgu Wojskowego. Jeszcze tego samego dnia do Poznania przyleciał premier Józef Cyrankiewicz, który groził, że „każdy prowokator czy szaleniec, który odważy się podnieść rękę przeciwko władzy ludowej, niech będzie pewny, że mu tę rękę władza ludowa odrąbie”. Poznański bunt miał miejsce nie tylko w Poznaniu ale rozlał się po okolicy: w Czempinie, Mosinie, Puszczykowie, Rokietnicy i Swarzędzu dochodziło do napadów na posterunki milicji w celu zdobycia broni. Grupa, która zaatakował posterunek w Rokietnicy uwolniła siedemnastu więźniów osadzonych w więzieniu w Mrowinie. Ponadto 28 czerwca i przez kilka następnych dni w Bolechowie, Kostrzynie, Luboniu, Swarzędzu i dochodziło do krótkotrwałych strajków, a w Środzie Wielkopolskiej odbyła się manifestacja, w której brało ponad 100 osób.
W wyniku dwudniowych starć w Poznaniu po obu stronach konfliktu zginęły 74 osoby, rannych było co najmniej 573 osób. Aresztowano ponad 750 osób, które przetrzymywano w „punkcie filtracyjnym” na Ławicy, posterunkach MO czy w gmachu WUBP. Przez kilka dni byli oni brutalnie przesłuchiwani. Wobec 120 osób sporządzono akty oskarżenia, lecz ostatecznie przed sądem odbyły się trzy odrębne sprawy. 27 września rozpoczął się „proces trzech” oskarżonych o pobicie ze skutkiem śmiertelnym kaprala KBW ochraniającego gmach WUBP, Zygmunta Izdebnego i „proces dziewięciu” oskarżonych o napaść na budynek WUBP; a 5 października – „proces dziesięciu” oskarżonych o zamachy na funkcjonariuszy MO i UB. W pierwszym procesie wydano wyroki od 4 lat do 4 lat i 6 miesięcy, w drugim – od 1,5 roku do 6 lat więzienia. Ostatni, trzeci proces nie zakończył się, gdyż 3 listopada 1956 sąd zwrócił akta prokuraturze domagając się ich uzupełnienia. Spośród kilkunastu adwokatów oskarżonych wyróżniał się Stanisław Hejmowski, który zaproponował – w dobie październikowej odwilży – skuteczną linię obrony oskarżonych. Służba Bezpieczeństwa dobrze zapamiętała aktywność Hejmowskiego, którym interesowała się jeszcze przez czerwcem 1956 r. Po październikowych procesach był intensywnie inwigilowany przez SB i w lipcu 1961 r. – pod pozorem uchybień proceduralno-administracyjnych – pozbawiony prawa wykonywania zawodu adwokata..
Poznański Czerwiec był w Polsce pierwszym wystąpieniem przeciwko narzuconemu przez ZSRR systemowi komunistycznemu. Ponieważ miał miejsce w trakcie trwania Międzynarodowych Targów Poznańskich, wieści o poznańskim buncie – za sprawą osób odwiedzających hale wystawowe– szeroko rozchodziły się w formie plotek i pogłosek wśród społeczeństwa polskiego. Natomiast za sprawą zachodnich dziennikarzy, którzy dzięki MTP mogli udać się za żelazną kurtynę, zachodnie media szeroko informowały o wydarzeniach w Poznaniu. Za sprawą Radia Wolna Europa informacje te docierały do Polaków mieszkających w kraju. 11 lipca podczas wiecu w Paryżu z inicjatywy redakcji „Kultury” przemawiał Albert Camus, który podkreślał antytotalitarny potencjał buntu.
Poznański bunt rozpoczął się bowiem od postulatów socjalnych – modyfikacji źle naliczonego podatku od ponadnormatywnych wynagrodzeń. Później, w trakcie rozwoju wydarzeń uczestnicy wysuwali postulaty polityczne: rozpisania wolnych wyborów, powrotu Mikołajczyka, wycofania wojsk sowieckich i niepodległości Polski. Z tego też powodu Poznańskiego Czerwca nie da się zamknąć formule „słusznego protestu klasy robotniczej przeciwko wypaczeniom socjalizmu”.
Był bowiem pierwszym narodowym zrywem skierowanym przeciw obcej sowieckiej dominacji i ich krajowym poplecznikom.
