أُطلقت المعركة في 2 آذار/مارس 2013 بقيادة حركة أحرار الشام الإسلامية بهدف السيطرة على مدينة الرقة والثكنات العسكرية المحيطة بها، بالتزامن مع قصف النقاط المهمة في مطار الطبقة لتحييد طيران النظام. كان من أبرز القادة والمخططين العسكريين للمعركة كل من محمد العبدولي المنحدر من الإمارات العربية والمعروف باسم أبو مصعب الإماراتي وحسين عبد السلام المعروف باسم أبو حمزة.

توزعت أماكن تمركز النظام في مدينة الرقة على الشكل التالي: في محيط المدينة يتواجد كل من الفرقة 17 ومعسكر الهجانة والإسكان العسكري وكتيبة المستودعات وحقل السواقة ومركز الغاز والموارد المائية وسرية حفظ النظام ومصنع الأقطان ومصنع السكر والسجن المركزي، بالإضافة إلى حواجز منتشرة على مداخل المدينة وهي حاجز السباهية، وحاجز الفروسية وحاجز الأقطان وحاجز المشلب وحاجز المزارع وحاجز الجسر الجنوبي، أما أبرز النقاط الأمنية في المدينة فكانت: فرع الأمن العسكري وفرع أمن الدولة وفرع الأمن السياسي والمخابرات الجوية والجيش الشعبي وقيادة المحافظة.

في اليوم الأول من المعركة دخلت الفصائل المدينة من الجهة الشرقية حيث هاجمت حاجز المشلب وتمكنت من السيطرة عليه.

وفي 3 آذار/مارس تم السيطرة على حاجز فرع الهجرة والجوازات بالإضافة إلى حاجز باب بغداد في الجهة الشرقية من المدينة، وحاجز الأقطان والسجن المركزي

كان يوم 4 آذار/مارس ذروة المعركة حيث تم السيطرة على حاجز المقص ومعسكر الهجانة بعد معارك عنيفة، فيما تمكنت الفصال من السيطرة على عدة نقاط في ذلك اليوم بدون قتال حيث جرى تسيمها سلمياً وهي: قيادة الشرطة وفرع أمن الدولة وفرع المخابرات الجوية ومبنى البلدية والأمن الجنائي، فرع المرور، وقسم الشرطة الخارجي. وقد سلم حراس أغلب الدوائر دون مقاومة أو تركوها وهربوا، بينما قاوم عناصر فرع الشرطة العسكرية إلا أن الفصائل تمكنت من تحريره.

في ذات اليوم تحصنت بعض عناصر النظام في قصر المحافظ حيث لجأ إليه العناصر المنسحبين من نقاط أخرى، ففرضت الفصائل حصاراً عليه استمر عدة ساعات وبعد مفاوضات عبر مكبرات الصوت جرى تسليم المبنى وأسر العناصر المتحصنة فيه كما تم اعتقال أمين الفرع والمحافظ.

في 6 آذار/مارس خاضت الفصائل اشتباكات عنيفة عند آخر نقطتين للنظام داخل المدينة وهما فرع الأمن العسكري وفرع الأمن السياسي، ثم جرى مفاوضات عبر مكبرات الصوت مع قوات النظام المتحصنة هناك التي سلمت نفسها للفصائل، وبذلك تكون المدينة قد تمت السيطرة عليها بشكل كامل باستثناء بعض الثكنات في محيظها

في 18 نيسان/أبريل تم السيطرة على مباني الأقطان ومبنى الإسكان العسكري ومحطة توليد الكهرباء في محيط الفرقة 17 بعد اشتباكات عنيفة مع قوات النظام، ليبدأ بعدها حصار الفرقة 17 والذي انتهي بسيطرة داعش على المحافظة أوائل عام 2014 وأخذه لنقاط الرباط فيها حيث تمكن من السيطرة عليها في 25 تموز/يوليو 2014.