17 ноября 1830 года в Варшаве неожиданно вспыхнул бунт. Заговорщики по заранее условленному плану устремились одновременно к дворцу наместника и к арсеналу, где разграбили оружие и раздали народу. Великому князю удалось спастись, но многие из его приближенных и преданных ему лиц были убиты. Восстание вначале легко могло быть подавлено русскими войсками, стоявшими в окрестностях Варшавы, но великий князь Константин Павлович проявил нерешительность и даже слишком большую снисходительность в своих действиях против мятежников. Предполагая уладить дело миром, он не только приказал русским войскам отступить, но даже сдать полякам сильную крепость Модлин, в которой хранилось большое количество военного снаряжения и боеприпасов. Такая уступчивость привела только к тому, что восстание быстро распространилось по всему Царству Польскому и что все польское войско перешло на сторону мятежников.

Главнокомандующим повстанцев был избран старый генерал Хлопицкий, сражавшийся еще под знаменами Костюшко. Однако этот главнокомандующий не надеялся на успешный исход борьбы с Россией и потому советовал поскорее примириться с русским правительством. Но другие руководители восстания с ним не соглашались и один из них, Лелевель, настаивал на объявлении войны России и даже на вторжении в Литву. Однако после долгих споров в Петербург была все же отправлена делегация к императору Николаю для оправдания происшедшего в Польше переворота и для переговоров о дальнейшей участи Польши. Император Николай ответил им следующими памятными словами: «Пусть поляки положатся на меня, и они будут счастливы. В качестве польского царя я считаю своей обязанностью подавить восстание и наказать преступников. Если же нация начнет вооруженную борьбу против меня, то поляки своими же пушечными выстрелами ниспровергнут Польшу».

Когда на сейме в январе 1831 году посланные в Петербург депутаты передали слова императора, сейм объявил низложение дома Романовых, и решение этого вопроса предоставлено было оружию. Русские войска, с которыми великий князь покинул страну, тем временем соединились в большую армию, 100 000 человек, под командованием генерала Дибича, против которых повстанцы могли выставить не более 60 000. 19 февраля при Грохове поляки, несмотря на отчаянную храбрость, понесли поражение, но граф Дибич сделал большую ошибку. Вместо того, чтобы немедля двинуться на Варшаву, он стал выжидать, надеясь что поляки покорятся России без дальнейшего сопротивления. Это промедление дало полякам возможность оправиться и усилить свою армию до 80 000 человек. Новый главнокомандующий, сменивший Хлопицкого, Скшинецкий, даже решился действовать наступательно и напасть на гвардейский корпус, расположенный отдельно от главных сил русских, между реками Бугом и Наревом. Здесь, при Остроленке, польское войско было вторично разбито. Но действия русской армии были вновь парализованы развившейся среди нее холерной эпидемией, жертвами которой пали и великий князь Константин Павлович, и Дибич. Пока не был назначен новый главнокомандующий военные действия почти не велись. Но когда главнокомандующим был назначен граф Паскевич, то он тотчас же переправился через Вислу и подступил к Варшаве. Прежде чем вести войска на приступ, главнокомандующий, по желанию императора Николая, вступил в переговоры с поляками, требуя, чтобы они признали императора Николая королем польским и отказались от своих притязаний на воссоединение Польши с Литвой и западнорусскими областями. На эти вполне разумные предложения поляки ответили надменным требованием «полного восстановления Польши в пределах, в каких она существовала до первого раздела». Тогда Паскевич приказал сказать полякам, что «на их требования будет отвечать пушечными выстрелами», и на другой день (25 августа 1831 г.) повел войска на штурм. Несмотря на то, что в это время в Варшаве происходили кровавые раздоры между вожаками польского восстания, а чернь неистовствовала в городе, поляки защищались отчаянно. Однако русские заняли главный пункт их позиции, сильно укрепленное селение Волю, а затем и всю переднюю линию варшавских укреплений. Два дня спустя русские войска вступили в Варшаву, а польские войска, преследуемые русскими, вынуждены были перейти через австрийскую и прусскую границы, и там сложить оружие. За границу ушли и предводители восстания; большинство их поселилось во Франции и впоследствии много способствовали ухудшению отношений между Россией и Западной Европой, а в особенности — между Россией и Францией.