劉福通把被打散的人重新召集起來，按原先約定日子發動了起義，並攻占了穎州等一些據點。在黃陵岡開河的民工一得到消息，立刻殺了監督工程的軍官，紛紛投奔劉福通的隊伍。劉福通率領的起義軍，個個頭上都裹著紅布，當時的老百姓都把他們稱作紅軍，在曆史上就稱其為紅巾軍。起義不到10天，紅巾軍就發展到10多萬人，前來投奔的老百姓絡繹不絕，隊伍不斷擴大，聲勢越來越大。
元朝聽到劉福通的紅巾軍聲勢浩大，大為震驚，連忙調動由6000人組成的阿連軍和幾支漢軍，一齊出動鎮壓紅巾軍。阿連軍本來是元朝的一支精銳之師，曾立過無數顯赫的戰功。但是，這時候的阿連軍與以前的根本不能相提並論。結果，兩軍相遇，還沒交鋒，阿連軍就被紅巾軍的氣勢嚇破了膽，一觸即潰。主將帶頭揮動鞭子，調轉馬頭，緊緊伏在馬背上，向後逃奔，唯恐被紅巾軍占士追上。他一邊驅馬逃跑，一邊還不停地叫喊著：“阿卜，阿卜！”（即走的意思）主將尚且如此，兵士們四散逃竄，爭先奪路逃命。
劉福通的紅巾軍勢如破竹，僅過了短短一個月，就又連續攻占了一批城池。江淮一帶的農民早就受到白蓮會的影響，聽到紅巾軍起義的消息，都紛紛響應。徐壽輝在蘄水，郭子興在濠州，都紛紛舉起義旗，也打起了紅巾軍的旗號。
1354年，元順帝召集百萬之眾，派丞相脫脫率領，圍攻另一支義軍張士誠的部隊。仗打到一半，朝廷內部突然發生內亂，元順帝下令撤掉脫脫的官爵。百萬大軍失去了統帥，不戰自亂，全軍崩潰。劉福通抓住敵軍內部混亂的良機，全力出擊，給元軍以致使的打擊。
第二年2月，劉福通把韓山童的兒子韓林兒從武安接到毫州，正式稱帝，起國號為宋，尊韓林兒為小明王。政權剛剛建立，韓林兒和劉福通決定向元朝發起全麵攻擊。他們把人馬分成三部分，西路軍進攻陝西、甘肅、寧夏、四川等省；東路軍從山東、河北直逼元朝京城大都；中路軍則從山西打到遼東，配合東路軍攻打大都。三路軍馬一路開進，所到之處，幾乎沒有遇到什麼阻攔，局勢取得很大進展。東路軍一直打到元大都城下，元朝統治岌岌可危。
劉福通還親自率領起義大軍攻占了汴梁，把小明王韓林兒接到汴梁。把汴梁定為都城。
元朝統治者並不甘心失敗，一方麵召集地主武裝對紅巾軍進行鎮壓，一方麵則采用離間計，用高官厚祿收買別的義軍頭目，以達到瓦解起義軍力量，並促其自相殘殺。
1363年，劉福通的紅巾軍受到已歸順朝廷的張士誠隊伍的襲擊，損失慘重。劉福通在戰鬥中英勇犧牲，令人扼腕歎息。然而，義軍的火焰卻越燃越旺。南方的紅巾軍依然非常活躍，而且聲勢越來越大，極大地動搖了元朝統治者的統治。