Повстання проти Скоропадського очолила так звана Директорія, до складу якої увійшли представники опозиційних соціалістичних партій: соціал-демократи В. Винниченко (голова) і С. Петлюра, есер Ф. Швець, соціаліст-самостійник О. Андрієвський, а також безпартійний голова профспілки залізничників А. Макаренко. 15 листопада 1918 р., наступного дня після появи Грамоти про федерацію з Росією, Директорія поширила свою відозву, якою закликала народні маси до повстання проти гетьмана-зрадника, за відновлення республіканського ладу.
16 листопада розташовані у Білій Церкві Січові стрільці підняли повстання і стали рухатися у бік Києва. Їм на зустріч виступив зведений загін гетьманських військ чисельністю близько 1500 чол. (сердюки та російські офіцери-добровольці). Вирішальний бій стався вранці 18 листопада поблизу залізничної станції Мотовилівка. Він завершився цілковитою перемогою повстанців, у яких було 17 вбитих і 22 поранених вояки, у той час як гетьманці тільки вбитими втратили близько 600 чол. Поразка негативно вплинула на морально-психологічний стан військ Скоропадського. Так, на бік Директорії перейшла Запорізька дивізія на Харківщині, сірожупанники на Чернігівщині, навіть елітний сердюцький Лубенський кінно-козачий полк теж зрадив гетьмана.
Після Мотовилівського бою повстанці швидко підійшли до Києва, однак, не наважуючись штурмувати велике місто, взяли його в облогу. Для цього був сформований спеціальний «Осадний корпус» під проводом командира січовиків полковника Є. Коновальця. Скоропадський же, позбавлений допомоги як зовнішніх, так і внутрішніх сил для організації опору, 14 грудня зрікся влади і виїхав за кордон. Після цього останні вірні гетьманські частини склали зброю. 19 грудня до Києва прибули члени Директорії, які на Софійській площі урочисто оголосили про відновлення Української Народної Республіки.
У цей час Директорія була на піку своєї слави, контролюючи майже всю територію України, від Києва до Одеси й від Харкова до Луцька. У своєму розпорядженні вона мала понад 100-тисячне військо, більшу частину якого, щоправда, складали загони селян-повстанців, що виступили проти гетьмана-зрадника. Однак дуже скоро військово-політичне становище УНР почало стрімко погіршуватися. Республіка опинилася в оточенні ворожих сил. На південному сході у приазовські степи прорвалися російські «білі» війська генерала А. Денікіна, котрий не визнавав української незалежності; на півдні (у Криму та на узбережжі Чорного моря) висадилися десанти військ Антанти, котра, хоч і була нейтральною стосовно УНР, але підтримувала білогвардійців; на південному заході вздовж Дністра стояли румуни, котрі навесні 1918 р. окупували Бессарабію; на заході поляки загарбали Холмщину й почали захоплення Волині.
Однак найбільшим ворогом були «червоні» росіяни, які, скориставшись поваленням гетьманського режиму, вирішили відновити радянську владу в Україні. 11 листопада, того самого дня, коли Німеччина підписала капітуляцію у Першій світовій війні, радянська Росія почала підготовку до наступу військ проти України, а через два дні офіційно заявила про денонсацію Брестського мирного договору. Для прикриття агресивних дій 28 листопада у Курську було засновано Тимчасовий робітничо-селянський уряд України, який нібито повертався додому як легітимний орган, що раніше був незаконно усунутий австро-німецькими окупантами. Наступного дня цей уряд оголосив про повалення Скоропадського, відновлення радянської влади, скасування всіх законів і договорів як гетьмана, так і Центральної Ради, а також закликав до боротьби проти Директорії. 30 листопада для цього маріонеткового уряду було створено таку ж по своїй суті Українську радянську армію, яка ніколи не була самостійним військовим формуванням, а одним з елементів різних оперативно-стратегічних об’єднань РСЧА. До складу цієї армії увійшли дві дивізії загальною чисельністю близько 16 000 чол. Їх було сформовано більшовиками ще у вересні 1918 р. із загонів українських селян-повстанців, що боролися проти гетьманського режиму й відступили до так званої нейтральної смуги, котра, згідно з Брестським мирним договором, розділяла незалежну Україну (під австро-німецьким протекторатом) та радянську Росію.
Однак з’ясувалося, що, попри здавалося б, поважну чисельність війська, Директорія насправді могла небагато протиставити ворогам. З понад 100-тисячної армії боєздатними були лише Січові стрільці з приєднаними до них залишками Сердюцької дивізії (реорганізовані в корпус), запорожці (також реорганізовані в корпус) та сірожупанники. Кадрові гетьманські частини дуже скоро самовільно припинили існування, а численні загони повстанців або розійшлися по домівках, або вийшли з-під контролю і зайнялися грабунком і бандитизмом, або під впливом більшовицької агітації взагалі переметнулися на бік «червоних», як, наприклад, Дніпровська повстанська дивізія отамана Зеленого чи Херсонська повстанська дивізія Н. Григор’єва.
За таких умов наступ «червоних» проходив досить успішно. 21 грудня 1918 р. вони зайняли український Білгород, а 3 січня 1919 р. — Харків, куди перебрався маріонетковий тимчасовий уряд, котрий через три дні оголосив про утворення Української соціалістичної радянської республіки (УСРР). 4 січня Українська радянська армія стала складовою частиною щойно утвореного Українського фронту — оперативно-стратегічного об’єднання більшовицької РСЧА, до якого, окрім неї, увійшла ще низка суто російських «червоних» частин та навіть інтернаціональні, чехословацькі та угорські, загони.
Директорія УНР протестувала проти неприкритої агресії. У відповідь на її дипломатичні ноти народний комісар закордонних справ ленінського уряду Г. Чичерін цинічно і брехливо заявив, що ніяких російських в Україні немає, а проти Директорії воює армія «українського радянського уряду, який є цілком незалежний». Після такої заяви владі УНР не залишалося нічого іншого, як 16 січня 1919 р. відкрито оголосити війну радянській Росії. Однак дорогоцінний час було втрачено — дезорієнтовані українські війська з боями відступали, стратегічна ініціатива була в руках ворога, який до кінця місяця захопив майже все Лівобережжя і впритул наблизився до Києва.
У той час, коли в Наддніпрянській Україні розгорталися драматичні події (повалення гетьмана, вторгнення «червоних» і початок другої війни з радянською Росією), різкого загострення набула й ситуація у до того спокійній підавстрійській Галичині. Внаслідок поразки у Першій світовій війні розпалася Габсбурзька імперія. Про незалежність заявили чехи, словаки, південнослов’янські народи, а 1 листопада й галицькі українці, які взяли владу в краї в свої руки, офіційно проголосивши через два тижні про створення власної держави — Західноукраїнської Народної Республіки (ЗУНР). Однак уже з перших днів свого існування вона була змушена захищатись від загарбницьких зазіхань з боку сусідньої Польщі, котра висунула претензії на її територію.
Основою Галицької Армії (ГА) — таку назву мали збройні сили ЗУНР — став Легіон УСС, вояки-українці дислокованих в Галичині запасних частин старої австро-угорської армії, а також добровольці з числа цивільного населення. На допомогу братам-галичанам 13 листопада прибув із Києва укомплектований наддніпрянцями добровольчий козацький загін ім. Гонти під проводом А. Долуда.
Окремою бойовою одиницею в ГА був піший курінь. Декілька куренів із додатком гарматних батарей утворювали окремі бойові групи, які проіснували до січня 1919 р., коли було здійснено перебудову організаційної структури армії. Відтоді 2—5 куренів зводили у бригаду, до складу якої також входили гарматний полк (3—5 батарей), відділ кінноти та допоміжні підрозділи. Всього таким чином було сформовано 13 бригад, розподілених по трьох корпусах.
Основні бої зосередилися довкола Львова, який українці утримували до 22 листопада, коли були змушені відступити на його околиці. Відтоді вони взяли місто в облогу, однак остаточно замкнути кільце оточення так і не змогли. Поляки контролювали стратегічно важливу залізницю у бік Перемишля, якою до оборонців надходило поповнення військами, озброєнням і боєприпасами. Впродовж грудня 1918 р. — березня 1919 р. частини ГА зробили декілька невдалих спроб взяти Львів штурмом, зумівши лише на короткий час перерізати цю «дорогу життя».
Дві українські держави, УНР і ЗУНР, заявили про своє прагнення до об’єднання. Після попередніх переговорів 21 січня 1919 р. на Софійській площі у Києві було урочисто оголошено Акт Злуки, за яким ЗУНР офіційно входила до складу УНР як її Західна область, зберігаючи при цьому широку автономію. Проте цей документ мав здебільшого декларативний характер, адже реального злиття державних органів управління та збройних сил тоді так і не відбулося. Директорія, попри скрутне становище на власному фронті проти «червоних», допомагала галичанам озброєнням, боєприпасами та різноманітними матеріалами, направляла загони добровольців та командирувала військових радників, які займали в ГА високі командні та штабні посади.
Проте радість від історичного об’єднання Західної та Східної України в одну державу була затьмарена негативним розвитком подій у війні УНР проти радянської Росії та її маріонетки УСРР. До кінця січня 1919 р. «червоні» взяли під контроль Лівобережжя, а 5 лютого 1919 р. вступили до Києва. Частини української армії, які зберегли боєздатність, відступали на захід, постійно контратакуючи, однак стримати швидке просування ворога не могли. У березні «червоним» вдалося розсікти угрупування військ УНР. Його північна частина (корпус Січових стрільців) виявилася притиснутою до польського фронту на Волині, у той час як південна частина (Запорізький корпус), аби не потрапити в полон, була змушена перейти Дністер до окупованої румунами Бессарабії. Румуни роззброїли українських вояків, але не інтернували і пізніше переправили їх через свою територію до південних повітів Тернопільщини.
Члени Директорії постійно змінювали місце перебування. Залишивши Київ, вони перебралися спочатку до Вінниці, звідки вже на початку березня переїхали далі на захід до Проскурова, а наступного місяця ще далі — до Рівного. Цілком усвідомлюючи власну слабкість у боротьбі з «червоними», лідери УНР шукали зовнішньої підтримки. У лютому почалися їхні переговори з представниками Антанти, війська якої не так давно висадилися на Півдні України. Складне становище примусило українську сторону пристати на всі вимоги західних держав, зокрема погодитися на усунення від влади політиків-соціалістів. Це викликало розкол серед членів Директорії — незадоволений і ображений В. Винниченко на знак протесту вийшов з її складу і виїхав з України за кордон. Новим головою Директорії став С. Петлюра, який заради одержання допомоги відмовився від членства у соціал-демократичній партії. Однак, попри досягнуті попередні домовленості й виконання українською стороною висунутих вимог, допомоги від Антанти так і не надійшло. У квітні 1919 р. під напором «червоних» її війська були евакуйовані з південних, причорноморських районів України, позбавивши таким чином УНР останньої, хай навіть і примарної надії на допомогу.
