În vara anului 1924 au avut loc primele acțiuni de pregătire a declanșării rebeliunii. La 2 iunie 1924, un grup de oameni înarmați a încercat să traverseze Nistrul într-o luntre și să debarce pe malul drept. Grănicerii români a somat grupul să se oprească, dar intrușii au deschis focul. În apărarea celor care încercau să intre fraudulos în România au intervenit grănicerii sovietici care au deschis focul asupra malului românesc. Conform rapoartelor grănicerilor, unele grupuri înarmate ar fi reușit să treacă Nistrul fără să fie observate [8].

Andrei Kliușnikov, comisar politic sovietic cunoscut sub pseudonimul Nenin, a desfășurat o acțiune de înființare a unor comitete revoluționare bolșevice în județele Cahul, Ismail și Cetatea Albă din Bugeac. Au fost răspândite materiale propagandistice (broșuri și manifeste revoluționare) care denunțau ocupația românească a Basarabiei și chemau la unitatea populației basarabene pentru proclamarea unei republici sovietice.

S-a format un Comitet Revoluționar, compusă din Andrei Kliușnikov, Iustin Batișcev, Nikita Lisovoi, Ivan Bejan (zis Kolțov), Leonte Țurcan, Grigori Cernenko și Andrei Stanțenko. Comitetul urma să declanșeze la Tatarbunar o revoltă armată împotriva autorităților române, cu sprijinul organizațiilor comuniste din Basarabia. Conducătorii operațiunii sperau ca întreaga populație din Basarabia să se răscoale împotriva armatei române și că mișcarea revoluționară va cuprinde întreaga Basarabie. [9]

La 12 septembrie 1924, un grup de 27 persoane mascate a trecut Nistrul și a ocupat localitatea Nicolaievka din județul Ismail. Rebelii au tăiat firele telefonice și telegrafice, apoi au intrat cu forța în primărie, unde i-au ucis pe primar, pe soția acestuia și pe jandarmi. Ei i-au jefuit pe țărani de alimente. [10]

La 15 septembrie 1924, în casa lui Chirilă Nazarenko din Tatarbunar a avut loc o adunare a comitetului revoluționar bolșevic, cu care prilej, Nenin a întocmit planul atacului ce urma să fie declanșat în acea seară asupra comunei Tatarbunar, precum și planurile de desfășurare a revoluției în alte sate sud-basarabene. În aceeași seară, conducătorii insurgenți din Tatarbunar Nikita Lisovoi și Iustin Batișcev i-au adunat pe membrii comitetelor revoluționare la casa lui Chirilă Nazarenko, unde se afla Nenin, pentru a fi înarmați și repartizați pe grupe, cu scopul de a începe atacul în comuna Tatarbunar. [11]

În noaptea de 15/16 septembrie, rebelii au pus stăpânire pe comună, fiind tăiate firele telefonice, instalate santinele la toate intrările și ieșirile comunei, precum și pe străzile principale și arborate drapele roșii. Un grup condus de Grigori Cernenko a atacat postul de jandarmi și i-a omorât pe comandant și pe cei doi soldați. Nenin le-a comunicat autorităților din sat (primarul, perceptorul, notarul, dirigintele oficiului poștal și toți funcționarii) că este revoluție, iar Basarabia s-a proclamat „republică moldovenească sovietică”. Sătenii au fost convocați la sediul primăriei, unde Nenin a ținut un discurs în care afirma că în Basarabia se instalase puterea sovietică și că localitatea nu mai aparținea României. El le-a comunicat sătenilor că Armata Roșie a intrat în Basarabia pentru a alunga armatele române și le-a cerut să se înarmeze și să lupte contra trupelor române. Pentru a arăta că sprijină rebeliunea, în zilele de 15, 16 și 17 septembrie, artileria sovietică din Ovidiopol, pe malul stâng al Nistrului, efectua manevre militare de tragere.[12]

În acea seară, bande de agitatori bolșevici de câte 20-30 de persoane au preluat conducerea și în satele Cișmele, Achmanghit, Nerușai, Mihăileni și Galilești din sudul Basarabiei, intimidând restul populației. Rebelii au creat autorități sovietice - comitete revoluționare, unități de miliție populară și Gărzile Roșii. Numărul persoanelor răsculate s-a ridicat la 4.000-6.000 de persoane. Răsculații proveneau din etniile ucraineană, rusă, bulgară, găgăuză etc. Rebeliunea nu a fost susținută de țăranii români din Basarabia și de coloniștii germani.

Comandantul postului de jandarmi din Achmanghit a reușit să fugă în satul Sărata, unde a strâns un grup de 40 de voluntari de etnie germană. În dimineața zilei de 16, voluntarii au deschis focul asupra rebelilor conduși de Ivan Bejan și au luptat câteva ore până când comuniștii au auzit că se apropia armata și s-au retras spre Tatarbunar [13].

Pentru înăbușirea rebeliunii, guvernul României a trimis trupe de artilerie din Corpul III al Armatei Române și o unitate de marină. Primele unități militare de la Cetatea Albă au ajuns în zonă în seara zilei de 16 septembrie 1924 și s-au luptat cu rebelii la podul dintre Tatarbunar și Achmanghit, împușcându-l mortal pe Ivan Bejan (Kolțov). Între timp, Nenin s-a dus la Cișmele unde avea ascunse arme și muniții la Andrei Stanțenco, unul dintre liderii revoltei [14]. Rebelii de acolo se luptau cu armata română care venea dinspre vest.

În dimineața zilei de 17, Nenin a decis să se retragă la Tatarbunar. Luptele au continuat în jurul comunei toată ziua, iar spre seară Nenin a dat ordin trupelor sale (care numărau acum aproximativ 200 de oameni) să se retragă la sud spre satul Nerușai, unde urmau să fie sprijiniți de Leonte Țurcan, care dispunea de un stoc mare de arme ascunse.

În zorii zilei de 18 septembrie, trupele române au luat cu asalt Tatarbunarul - centrul răscoalei, supunând localitatea unui atac de artilerie. Nereușind să țină piept armatei, Nenin a renunțat la luptă și a ordonat rebelilor retragerea spre Galilești, apoi să încerce să ajungă la Marea Neagră într-un punct numit Volcioc. Pe drum, trupele rebelilor au fost atacate de o patrulă de frontieră, compusă din 20 de soldați, care s-a luptat cu insurgenții până li s-a terminat muniția, după care au fost capturați și dezarmați. Ulterior, rebelii au fost ajunși de un detașament mai mare de soldați, s-au luptat cu ei, dar nu au reușit să reziste. Armata a reușit să captureze 120 de rebeli.

În același timp, liderii revoltei, Nenin și Iustin Batișcev, au fugit cu un automobil, pe care l-au abandonat dincolo de Galilești. S-au ascuns într-o porumbiște, dar Batișcev l-a părăsit pe Nenin în timp ce acesta dormea, luând cu el și cei 200.000 lei rămași din banii jefuiți de la oamenii din Tatarbunar. A fost capturat ulterior de armată. După ce s-a trezit singur și a observat lipsa banilor, Nenin a fugit spre mlaștinile sărate de pe malul mării, dar la 19 septembrie a fost suprins de un jandarm care l-a împușcat mortal. [15]

La 19 septembrie, după trei zile de lupte în care au murit sute de rebeli (potrivit unor surse peste 3.000) și au fost arestați 489 (287 dintre aceștia fiind judecați)[16] Kliușnikov și alți lideri ai rebelilor au fost uciși în timpul luptelor cu trupele românești. [17], revolta a fost înăbușită. După alte patru zile, au fost stinse și celelalte focare ale răscoalei.