זמן קצר לאחר הצלחת המהפכה הקובנית, התפתחו קבוצות אנטי-מהפכניות חמושות בניסיון להפיל את המשטר החדש. הן ביצעו התקפות מזוינות נגד כוחות הממשלה. ב-3 באפריל 1961, פיגוע במחנה מיליציה בבאיאמו הרג ארבעה אנשי מיליציה ופצע שמונה נוספים.
ב-4 באפריל 1961, אישר הנשיא קנדי את תוכנית מפרץ החזירים (הידועה גם בשם מבצע זאפאטה), מכיוון שהיה בה מסלול המראה ארוך מספיק, היא הייתה רחוקה יותר מקבוצות גדולות של אזרחים מאשר תוכנית טרינידד, והיא הייתה פחות "רועשת" מבחינה צבאית, מה שהיה הופך את הכחשת המעורבות הישירה של ארה"ב לאמינה יותר. אזור הנחיתה של הפלישה שונה לחופים הגובלים ב-Bahía de Cochinos (מפרץ החזירים) במחוז לאס וילאס.
ממשל אייזנהאואר יצר תוכנית להפלת משטרו של פידל קסטרו בקובה. בהובלת סוכנות הביון המרכזית (CIA), ובעזרת הצבא האמריקאי, התוכנית הייתה פלישה לקובה על ידי התקוממות אנטי-מהפכנית המורכבת מגלות קובנים אנטי-קסטרואיסטים שאומנו על ידי ארה"ב, בהובלת קצינים פארא-צבאיים של ה-CIA. הכוונה הייתה לפלוש לקובה ולעורר התקוממות בקרב העם הקובני, בתקווה להסיר את קסטרו מהשלטון. קנדי אישר את תוכנית הפלישה הסופית ב-4 באפריל 1961.
ב-9 באפריל 1961, כוח האדם, הספינות והמטוסים של חטיבה 2506 החלו לעבור מגואטמלה לפוארטו קבסאס. מטוסי קרטיס C-46 שימשו גם להובלה בין רטלהולו לבסיס ה-CIA (שם קוד: JMTide, המכונה גם Happy Valley) בפוארטו קבסאס.
מנגנון הביטחון הקובני ידע שהפלישה מתקרבת, באמצעות רשת המודיעין החשאית הנרחבת שלו. עם זאת, ימים לפני הפלישה, בוצעו פעולות חבלה מרובות, כגון השריפה ב-El Encanto, הצתה בחנות כלבו בהוואנה ב-13 באפריל שהרגה עובד חנות אחד.
תחת חסות החשיכה, הפליג צי הפלישה מפוארטו קבסאס, ניקרגואה, לכיוון מפרץ החזירים בליל ה-14 באפריל.
כ-90 דקות לאחר ששמונת מטוסי ה-B-26 המריאו מפוארטו קבסאס כדי לתקוף שדות תעופה קובניים, המריא מטוס B-26 נוסף לטיסת הטעיה שהביאה אותו קרוב לקובה אך פנה צפונה לכיוון פלורידה. כמו קבוצות המפציצים, הוא נשא סימוני FAR מזויפים ואת אותו מספר 933 כפי שנצבע על לפחות שניים מהאחרים. לפני ההמראה, מכסה המנוע של אחד משני המנועים של המטוס הוסר על ידי אנשי ה-CIA, נורה, ואז הותקן מחדש כדי לתת מראה שקרי שהמטוס ספג אש קרקעית בשלב כלשהו במהלך טיסתו. במרחק בטוח מצפון לקובה, הטייס כיבה את המנוע עם חורי הקליעים המותקנים מראש במכסה המנוע, שידר קריאת מצוקה, וביקש אישור מיידי לנחות בנמל התעופה הבינלאומי של מיאמי. הוא נחת ונסע לאזור הצבאי של שדה התעופה ליד מטוס C-47 של חיל האוויר ופגש כמה מכוניות ממשלתיות. הטייס היה מריו זוניגה, לשעבר מה-FAEC (חיל האוויר הקובני תחת בטיסטה), ולאחר הנחיתה, הוא התחזה ל'חואן גרסיה' וטען בפומבי ששלושה עמיתים ערקו גם הם מה-FAR.
ב-15 באפריל הפציצו מטוסי B-26 שסופקו על ידי ה-CIA שלושה שדות תעופה צבאיים בקובה; ארה"ב הודיעה כי המבצעים היו טייסי חיל האוויר הקובני שערקו, אך קסטרו חשף טענות אלו כדיסאינפורמציה של "דגל כוזב".
ב-15 באפריל, המשטרה הלאומית הקובנית, בראשות אפיגניו אמייחייראס, החלה בתהליך של מעצר אלפי אנשים החשודים כאנטי-מהפכניים, וכליאתם במיקומים זמניים כגון תיאטרון קרל מרקס, חפיר מבצר לה קבאנה וטירת פרינסיפה, כולם בהוואנה, ומגרש הבייסבול במטנזס.
במהלך הלילה שבין ה-14 ל-15 באפריל, תוכננה נחיתת הסחה ליד ברקואה, מחוז אוריינטה, על ידי כ-164 גולים קובנים בפיקודו של היג'יניו 'נינו' דיאז. סירות הסיור חזרו לספינה לאחר שצוותיהן זיהו פעילות של כוחות מיליציה קובניים לאורך קו החוף. כתוצאה מפעילויות אלו, עם עלות השחר, שוגרה גיחת סיור מעל אזור ברקואה מסנטיאגו דה קובה. זה היה מטוס T-33 של ה-FAR (חיל האוויר המהפכני הקובני), שהוטס על ידי סגן אורסטס אקוסטה, והוא התרסק אל מותו בים.
ב-15 באפריל 1961, בסביבות השעה 06:00 בבוקר לפי שעון קובה, שמונה מפציצי דאגלס B-26B Invader בשלוש קבוצות תקפו בו-זמנית שלושה שדות תעופה קובניים בסן אנטוניו דה לוס באניוס ובסיודאד ליברטד (שנקרא בעבר קמפו קולומביה), שניהם ליד הוואנה, בתוספת נמל התעופה הבינלאומי אנטוניו מאסאו בסנטיאגו דה קובה.
בשעה 10:30 בבוקר ב-15 באפריל באו"ם, האשים שר החוץ הקובני ראול רואה את ארה"ב בתקיפות אוויריות אגרסיביות נגד קובה, ואחר הצהריים הגיש רשמית הצעה לוועדה המדינית (הראשונה) של העצרת הכללית של האו"ם. רק ימים ספורים קודם לכן, ה-CIA ניסה ללא הצלחה לפתות את ראול רואה לערוק.
ב-16 באפריל, מררדו לאון, חוסה לאון ו-14 אחרים פתחו בהתקוממות מזוינת באחוזת לאס דליסיאס בלאס וילאס, כאשר רק ארבעה שרדו. לאונל מרטינס ושלושה אחרים יצאו לאזור הכפרי.
במאוחר ב-16 באפריל, צי הפלישה של ה-CIA/חטיבה 2506 התכנס ב'נקודת המפגש זולו', כ-65 קילומטרים (40 מייל) מדרום לקובה, לאחר שהפליג מפוארטו קבסס שבניקרגואה, שם הועמסו עליו חיילים וציוד אחר, לאחר טעינת נשק ואספקה בניו אורלינס.
בלילה שבין ה-15 ל-16 באפריל, קבוצת נינו דיאז נכשלה בניסיון נחיתת הסחה שני במיקום אחר ליד ברקואה.
בסביבות השעה 06:50, מדרום לפלאיה לארגה, היוסטון ניזוקה ממספר פצצות ורקטות ממטוסי סי פיורי ו-T-33, וכשעתיים לאחר מכן הקפטן לואיס מורס העלה אותה בכוונה על החוף בצד המערבי של המפרץ. כ-270 חיילים נפרקו, אך כ-180 ניצולים שנאבקו להגיע לחוף לא היו מסוגלים להשתתף בפעולות נוספות בשל אובדן רוב נשקם וציודם. אובדן היוסטון היה מכה קשה לבריגדיסטאס, שכן הספינה נשאה חלק ניכר מהציוד הרפואי של חטיבה 2506, מה שאומר שהבריגדיסטאס הפצועים נאלצו להסתפק בטיפול רפואי לא הולם.
בסביבות השעה 07:00, שני מטוסי B-26 של כוחות הפלישה תקפו והטביעו את ספינת הסיור של הצי הקובני 'אל באירה' בנואבה חרונה שבאי האורנים. לאחר מכן הם המשיכו לחירון כדי להצטרף לשני מטוסי B-26 נוספים כדי לתקוף כוחות קרקע קובניים ולספק חיפוי אווירי מסיח דעת עבור מטוסי ה-C-46 של הצנחנים וספינות ה-CEF שהיו תחת מתקפה אווירית.
בסביבות השעה 07:30, חמישה מטוסי תובלה מסוג C-46 ומטוס אחד מסוג C-54 הצניחו 177 צנחנים מגדוד הצנחנים של חטיבה 2506 בפעולה ששם הקוד שלה היה 'מבצע בז'. כ-30 איש, בתוספת ציוד כבד, הוצנחו מדרום למפעל הסוכר 'סנטרל אוסטרליה' על הכביש לפלפיטה (Palpite) ופלאיה לארגה (Playa Larga), אך הציוד אבד בביצות והכוחות לא הצליחו לחסום את הכביש. כוחות אחרים הוצנחו בסן בלאס (San Blas), ביוקומה (Jocuma) שבין קובאדונגה (Covadonga) לסן בלאס, ובהורקיטאס (Horquitas) שבין יאגואראמאס (Yaguaramas) לסן בלאס. עמדות אלו שנועדו לחסום את הדרכים הוחזקו במשך יומיים, ותוגברו על ידי כוחות קרקעיים מפלאיה חירון (Playa Girón) וטנקים.
בסביבות השעה 08:30, מטוס Sea Fury של ה-FAR שהוטס על ידי קרלוס אולואה אראוס (Carlos Ulloa Arauz) התרסק במפרץ, עקב הזדקרות או אש נגד מטוסים, לאחר שנתקל במטוס C-46 של ה-FAL שחזר דרומה לאחר הצנחת צנחנים.
עד השעה 09:00, כוחות ומיליציות קובניות מחוץ לאזור החלו להגיע למפעל הסוכר 'סנטרל אוסטרליה', לקובאדונגה וליאגואראמאס. לאורך היום הם תוגברו על ידי כוחות נוספים, שריון כבד וטנקי T-34 שהובלו בדרך כלל על משאיות בעלות משטח שטוח.
בסביבות השעה 09:30, מטוסי Sea Fury ו-T-33 של ה-FAR ירו רקטות לעבר ה-Rio Escondido, אשר לאחר מכן 'התפוצצה' ושקעה כ-3 קילומטרים (1.9 מייל) דרומית ל-Girón. ה-Rio Escondido הייתה עמוסה בדלק תעופתי, וכאשר החלה הספינה לעלות באש, נתן הקפטן פקודה לנטוש את הספינה, שנהרסה בשלושה פיצוצים זמן קצר לאחר מכן. ה-Rio Escondido נשאה לא רק דלק, אלא גם מספיק תחמושת, מזון וציוד רפואי לעשרה ימים, וכן את מכשיר הקשר שאפשר לבריגדה לתקשר עם חיל האוויר של השחרור. אובדן ספינת הקשר Rio Escondido משמעו היה שסן רומן יכול היה להוציא פקודות רק לכוחות בחוף הכחול (Blue Beach), ולא היה לו מושג מה קורה בחוף האדום (Red Beach) או עם הצנחנים.
שליח מחוף רד הגיע בסביבות השעה 10:00 בבוקר וביקש מסן רומאן לשלוח טנקים וחי"ר כדי לחסום את הדרך מטחנת הסוכר סנטרל אוסטרליה, בקשה שלה נענה. לא ציפו שכוחות הממשלה יתקפו נגד מכיוון זה.
בסביבות השעה 11:00, שתי ספינות המשא הנותרות, Caribe ו-Atlántico, יחד עם ספינות ה-LCI וה-LCU של ה-CIA, החלו בנסיגה דרומה לעבר מים בינלאומיים, אך עדיין נרדפו על ידי מטוסי ה-FAR. בסביבות הצהריים, מטוס B-26 של ה-FAR התפוצץ עקב אש נגד מטוסים כבדה מה-Blagar, והטייס לואיס סילבה טבלדה (בגיחתו השנייה) וצוותו המונה שלושה אנשים נספו.
בשעה 14:30 הקימה קבוצת מיליציות מהגדוד ה-339 עמדה, שהותקפה על ידי טנקי M41 ווקר בולדוג של הבריגדיסטים, אשר גרמו לאבדות כבדות למגינים. פעולה זו זכורה בקובה כ"טבח הגדוד האבוד" שכן רוב אנשי המיליציה נספו.
עד השעה 16:00 הגיע פידל קסטרו למפעל הסוכר סנטרל אוסטרליה, והצטרף לחוסה רמון פרננדס, אותו מינה למפקד שדה הקרב לפני עלות השחר באותו יום.
בשעה 20:00 פתח הצבא הקובני באש מתותחי 76.2 מ"מ ו-122 מ"מ על כוחות הבריגדיסטים בפלאיה לארגה, ולאחר מכן הגיעה מתקפה של טנקי T-34 בסביבות חצות.
בסביבות השעה 21:00 ב-17 באפריל 1961, תקיפה אווירית לילית של שלושה מטוסי B-26 של ה-FAL על שדה התעופה סן אנטוניו דה לוס באניוס נכשלה, ככל הנראה בשל חוסר מיומנות ומזג אוויר גרוע. שני מטוסי B-26 אחרים ביטלו את המשימה לאחר ההמראה. מקורות אחרים טוענים שאש נגד מטוסים כבדה הפחידה את צוותי האוויר. עם רדת הלילה, הספינות אטלנטיקו וקאריבה התרחקו מקובה, ואחריהן בלאגר וברברה ג'.
ה-CIA והחזית המהפכנית הדמוקרטית ביססו צבא של 1,400 איש, חטיבה 2506, בניקרגואה. בלילה שבין ה-16 ל-17 באפריל, נחתה חטיבה 2506 לאורך מפרץ החזירים בקובה וניהלה קרב יריות עם מיליציה מהפכנית מקומית.
ב-17 באפריל 1961, 1,400 גולים קובנים שאומנו על ידי ארה"ב פלשו לקובה במהלך הפלישה למפרץ החזירים. גווארה לא מילא תפקיד מפתח בלחימה, שכן יום לפני הפלישה ספינת מלחמה שנשאה נחתים ביימה פלישה מול החוף המערבי של פינאר דל ריו ומשכה כוחות בפיקודו של גווארה לאותו אזור.
בסביבות השעה 00:00 ב-17 באפריל 1961, שתי ספינות LCI של ה-CIA, ה-Blagar וה-Barbara J, כשבכל אחת מהן 'קצין מבצעים' של ה-CIA וצוות הריסת תת-ימי (UDT) של חמישה צוללנים, נכנסו למפרץ החזירים (Bahía de Cochinos) בחוף הדרומי של קובה. הן הובילו כוח של ארבע ספינות תובלה (Houston, Río Escondido, Caribe ו-Atlántico) שנשאו כ-1,400 חיילי קרקע גולים קובנים מבריגדה 2506, בתוספת טנקי M41 Walker Bulldog של הבריגדה, וכלי רכב אחרים בסירות הנחיתה.
במהלך הלילה שבין ה-16 ל-17 באפריל, אורגנה נחיתת הסחה מדומה על ידי סוכני ה-CIA ליד באיה הונדה, מחוז פינאר דל ריו. שייטת שהכילה ציוד המשדר קולות ואפקטים אחרים של נחיתת פלישה ימית סיפקה את המקור לדיווחים הקובניים שמשכו לזמן קצר את פידל קסטרו הרחק מאזור החזית של מפרץ החזירים.
הפלישה למפרץ החזירים החלה ב-17 באפריל 1961.
ב-17 באפריל 1961, אוסוולדו רמירס (מנהיג ההתנגדות הכפרית לקסטרו) נלכד על ידי כוחותיו של קסטרו בארומאס דה ולאסקס, והוצא להורג מיד.
בסביבות השעה 01:00, ה-Blagar, כספינת הפיקוד של שדה הקרב, כיוונה את הנחיתה העיקרית בפלאיה חירון (שם קוד: החוף הכחול), בהובלת הצוללנים בסירות גומי, אחריהם חיילים מה-Caribe בסירות אלומיניום קטנות, ולאחר מכן סירות LCVP ו-LCU עם טנקי M41 Walker Bulldog. ה-Barbara J, שהובילה את ה-Houston, הנחיתה באופן דומה חיילים 35 ק"מ צפונית-מערבית משם בפלאיה לארגה (שם קוד: החוף האדום), תוך שימוש בסירות פיברגלס קטנות. פריקת החיילים בלילה התעכבה בשל תקלות במנועים וסירות שניזוקו משוניות אלמוגים בלתי צפויות; ה-CIA האמין בתחילה ששונית האלמוגים היא אצות. כשהצוללנים הגיעו, הם הופתעו לגלות שהחוף האדום מואר בזרקורים, מה שהוביל לשינוי חפוז במיקום הנחיתה. כשהצוללנים נחתו, פרץ קרב יריות כאשר ג'יפ שנשא מיליציה קובנית עבר במקום. המיליציות המעטות באזור הצליחו להזהיר את הכוחות המזוינים הקובניים באמצעות רדיו זמן קצר לאחר הנחיתה הראשונה, לפני שהפולשים גברו על התנגדותם הסמלית.
עד השעה 5:00 בבוקר, אוליבה החל להורות לאנשיו לסגת מכיוון שלא נותרה לו כמעט תחמושת או פגזי מרגמה.
עם עלות השחר בסביבות השעה 06:30 בבוקר, שלושה מטוסי Sea Fury של ה-FAR, מפציץ B-26 אחד ושני מטוסי קרב מסוג לוקהיד T-33 החלו לתקוף את ספינות ה-CEF שעדיין פרקו חיילים.
טנקי ה-M41 Walker Bulldog של בריגדה 2506 נחתו כולם עד השעה 7:30 בבוקר בחוף הכחול וכל החיילים עד השעה 8:30 בבוקר. לא סן רומן בחוף הכחול ולא ארניידו אוליבה בחוף האדום יכלו לתקשר מכיוון שכל מכשירי הקשר נרטבו במים במהלך הנחיתות.
בסביבות השעה 11:00 בבוקר, ממשלת קובה החלה במתקפה לכיבוש סן בלאס. סן רומן הורה לכל הצנחנים לחזור כדי להחזיק בסן בלאס, והם עצרו את המתקפה. במהלך אחר הצהריים, קסטרו המשיך להפעיל על הבריגדיסטים התקפות אוויריות ואש ארטילרית מתמדת, אך לא הורה על שום התקפות גדולות חדשות.
בשעה 14:00, הנשיא קנדי קיבל מברק מניקיטה חרושצ'וב במוסקבה, שבו הצהיר כי הרוסים לא יאפשרו לארה"ב להיכנס לקובה, ורמז על תגמול גרעיני מהיר לליבה של ארצות הברית אם אזהרותיהם לא יישמעו.
במהלך הלילה שבין ה-17 ל-18 באפריל, הכוח בחוף האדום ספג התקפות נגד חוזרות ונשנות מצד הצבא והמיליציה הקובניים. ככל שהאבדות גדלו והתחמושת אזלה, הבריגדיסטים נסוגו בהדרגה. הצנחות מארבעה מטוסי C-54 ושני מטוסי C-46 זכו להצלחה מוגבלת בלבד בהנחתת תחמושת נוספת.
כאשר האנשים מהחוף האדום הגיעו לחירון, סן רומן ואוליבה נפגשו כדי לדון במצב. כשהתחמושת הולכת ואוזלת, אוליבה הציע שבריגדה 2506 תיסוג להרי אסקמביי כדי לנהל לוחמת גרילה, אך סן רומן החליט להחזיק בראש הגשר.
בשעה 1:00 לפנות בוקר, חי"ר ומיליציות של הצבא הקובני פתחו במתקפה. למרות אבדות כבדות לכוחות הקומוניסטיים, המחסור בתחמושת אילץ את הבריגדיסטים לסגת וטנקי ה-T-34 המשיכו לפלס את דרכם מעבר להריסות שדה הקרב כדי להמשיך במתקפה.
בשעה 10 בבוקר פרץ קרב טנקים, כאשר הבריגדיסטים החזיקו את קו ההגנה שלהם עד בערך השעה 14:00, מה שהוביל את אוליבה להורות על נסיגה לחירון.
בסביבות השעה 17:00 ב-18 באפריל, מטוסי B-26 של ה-FAL תקפו שיירה קובנית של 12 אוטובוסים פרטיים שהובילו משאיות עם טנקים ושריון אחר, נעים דרום-מזרחה בין פלאיה לארגה לפונטה פרדיז. כלי הרכב, עמוסים באזרחים, מיליציה, משטרה וחיילים, הותקפו בפצצות, נפאלם ורקטות, וספגו אבדות כבדות.
במהלך הלילה של ה-18 באפריל, מטוס C-46 של ה-FAL סיפק נשק וציוד למסלול ההמראה בחירון שהוחזק על ידי כוחות הקרקע של בריגדה 2506 והמריא לפני עלות השחר ב-19 באפריל.
בסביבות השעה 10:30 בבוקר ב-18 באפריל, חיילים ומיליציות קובניות, בתמיכת טנקי T-34 וארטילריה של 122 מ"מ, כבשו את פלאיה לארגה לאחר שכוחות הבריגדה נמלטו לכיוון חירון בשעות הבוקר המוקדמות. במהלך היום, כוחות הבריגדה נסוגו לסן בלאס לאורך שני הכבישים מקובדונגה ויאגואראמאס. עד אז, גם פידל קסטרו וגם חוסה רמון פרננדס עברו לאזור החזית ההוא.
בעקבות התקפות האוויר האחרונות, סן רומן הורה לצנחניו ולאנשי הגדוד ה-3 לפתוח בהתקפת פתע, שהצליחה בתחילה, אך נכשלה עד מהרה. כשהבריגדיסטים בנסיגה לא מאורגנת, הצבא הקובני והמיליציות החלו להתקדם במהירות, כבשו את סן בלאס רק כדי להיעצר מחוץ לחירון בסביבות השעה 11 בבוקר.
משימת התקיפה האווירית האחרונה (שם קוד: Mad Dog Flight) כללה חמישה מטוסי B-26, ארבעה מהם מאוישים על ידי צוותי אוויר אמריקאים בחוזה של ה-CIA וטייסים מתנדבים מהמשמר האווירי של אלבמה. מטוס Sea Fury אחד של ה-FAR (בהטסת דאגלס ראד) ושני מטוסי T-33 של ה-FAR (בהטסת רפאל דל פינו ואלווארו פרנדס) הפילו שניים ממטוסי ה-B-26 הללו, והרגו ארבעה אנשי צוות אוויר אמריקאים. סיורי אוויר קרביים בוצעו על ידי מטוסי סילון דאגלס A4D-2N Skyhawk מטייסת VA-34 שפעלו מנושאת המטוסים USS Essex, כאשר הלאום וסימני זיהוי אחרים הוסרו מהם. הגיחות בוצעו כדי להרגיע את חיילי וטייסי הבריגדה, וכדי להפחיד את כוחות ממשלת קובה מבלי לעסוק ישירות במעשי מלחמה.
עד ה-19 באפריל 1961, ממשלת קובה לכדה או הרגה את הגולים הפולשים, וקנדי נאלץ לנהל משא ומתן לשחרור 1,189 הניצולים. עשרים חודשים לאחר מכן, קובה שחררה את הגולים השבויים בתמורה למזון ותרופות בשווי 53 מיליון דולר.
בסוף ה-19 באפריל, המשחתות USS Eaton (שם קוד: Santiago) ו-USS Murray (שם קוד: Tampico) נכנסו למפרץ קוצ'ינוס כדי לפנות את חיילי הבריגדה הנסוגים מהחופים, לפני שאש מטנקי צבא קובה גרמה לקומודור קראצ'פילד להורות על נסיגה.
ב-19 באפריל 1961, לפחות שבעה קובנים פלוס שני אזרחי ארה"ב שנשכרו על ידי ה-CIA (אנגוס ק. מקנייר והווארד פ. אנדרסון) הוצאו להורג במחוז פינאר דל ריו, לאחר משפט בן יומיים.
ב-20 באפריל, הומברטו סורי מארין הוצא להורג בפורטלזה דה לה קבאניה, לאחר שנעצר ב-18 במרץ בעקבות הסתננות לקובה עם 14 טונות של חומרי נפץ. שותפיו לקונספירציה רוחליו גונזלס קורזו (כינוי "פרנסיסקו גוטיירז"), רפאל דיאז הנסקום, אופמיו פרננדז, ארטורו הרננדז טלהצ'ה ומנואל לורנצו פויג מיאר הוצאו להורג גם הם.
קסטרו הורה לקפטן חוסה רמון פרננדס לפתוח במתקפת נגד, לפני שנטל עליה פיקוד אישי. לאחר הפצצת ספינות הפולשים והבאת תגבורת, אילץ קסטרו את החטיבה להיכנע ב-20 באפריל.
ב-21 באפריל, ה-Eaton וה-Murray, אליהן הצטרפו ב-22 באפריל המשחתות USS Conway ו-USS Cony, בתוספת הצוללת USS Threadfin ומטוס ימי מדגם PBY-5A Catalina של ה-CIA, המשיכו לסרוק את קו החוף, השוניות והאיים אחר ניצולי הבריגדה המפוזרים, כאשר כ-24–30 מהם חולצו.
יאיקו סקאנו, המכונה לעיתים קרובות יאיקו אונו, הייתה בת זוגו הלא-נשואה של הידסאבורו אונו במשך כ-10 שנים עד מותו ב-1925. דווח כי האצ'יקו הפגין אושר וחיבה רבה כלפיה בכל פעם שבאה לבקרו. יאיקו מתה ב-30 באפריל 1961 בגיל 76 ונקברה במקדש בטאיטו, רחוק יותר מקברו של אונו, למרות בקשותיה מבני משפחתה להיקבר עם בן זוגה המנוח.
זמן קצר לאחר הצלחת המהפכה הקובנית, התפתחו קבוצות אנטי-מהפכניות חמושות בניסיון להפיל את המשטר החדש. הן ביצעו התקפות מזוינות נגד כוחות הממשלה. ב-3 באפריל 1961, פיגוע במחנה מיליציה בבאיאמו הרג ארבעה אנשי מיליציה ופצע שמונה נוספים.
ב-4 באפריל 1961, אישר הנשיא קנדי את תוכנית מפרץ החזירים (הידועה גם בשם מבצע זאפאטה), מכיוון שהיה בה מסלול המראה ארוך מספיק, היא הייתה רחוקה יותר מקבוצות גדולות של אזרחים מאשר תוכנית טרינידד, והיא הייתה פחות "רועשת" מבחינה צבאית, מה שהיה הופך את הכחשת המעורבות הישירה של ארה"ב לאמינה יותר. אזור הנחיתה של הפלישה שונה לחופים הגובלים ב-Bahía de Cochinos (מפרץ החזירים) במחוז לאס וילאס.
ממשל אייזנהאואר יצר תוכנית להפלת משטרו של פידל קסטרו בקובה. בהובלת סוכנות הביון המרכזית (CIA), ובעזרת הצבא האמריקאי, התוכנית הייתה פלישה לקובה על ידי התקוממות אנטי-מהפכנית המורכבת מגלות קובנים אנטי-קסטרואיסטים שאומנו על ידי ארה"ב, בהובלת קצינים פארא-צבאיים של ה-CIA. הכוונה הייתה לפלוש לקובה ולעורר התקוממות בקרב העם הקובני, בתקווה להסיר את קסטרו מהשלטון. קנדי אישר את תוכנית הפלישה הסופית ב-4 באפריל 1961.
ב-9 באפריל 1961, כוח האדם, הספינות והמטוסים של חטיבה 2506 החלו לעבור מגואטמלה לפוארטו קבסאס. מטוסי קרטיס C-46 שימשו גם להובלה בין רטלהולו לבסיס ה-CIA (שם קוד: JMTide, המכונה גם Happy Valley) בפוארטו קבסאס.
מנגנון הביטחון הקובני ידע שהפלישה מתקרבת, באמצעות רשת המודיעין החשאית הנרחבת שלו. עם זאת, ימים לפני הפלישה, בוצעו פעולות חבלה מרובות, כגון השריפה ב-El Encanto, הצתה בחנות כלבו בהוואנה ב-13 באפריל שהרגה עובד חנות אחד.
תחת חסות החשיכה, הפליג צי הפלישה מפוארטו קבסאס, ניקרגואה, לכיוון מפרץ החזירים בליל ה-14 באפריל.
כ-90 דקות לאחר ששמונת מטוסי ה-B-26 המריאו מפוארטו קבסאס כדי לתקוף שדות תעופה קובניים, המריא מטוס B-26 נוסף לטיסת הטעיה שהביאה אותו קרוב לקובה אך פנה צפונה לכיוון פלורידה. כמו קבוצות המפציצים, הוא נשא סימוני FAR מזויפים ואת אותו מספר 933 כפי שנצבע על לפחות שניים מהאחרים. לפני ההמראה, מכסה המנוע של אחד משני המנועים של המטוס הוסר על ידי אנשי ה-CIA, נורה, ואז הותקן מחדש כדי לתת מראה שקרי שהמטוס ספג אש קרקעית בשלב כלשהו במהלך טיסתו. במרחק בטוח מצפון לקובה, הטייס כיבה את המנוע עם חורי הקליעים המותקנים מראש במכסה המנוע, שידר קריאת מצוקה, וביקש אישור מיידי לנחות בנמל התעופה הבינלאומי של מיאמי. הוא נחת ונסע לאזור הצבאי של שדה התעופה ליד מטוס C-47 של חיל האוויר ופגש כמה מכוניות ממשלתיות. הטייס היה מריו זוניגה, לשעבר מה-FAEC (חיל האוויר הקובני תחת בטיסטה), ולאחר הנחיתה, הוא התחזה ל'חואן גרסיה' וטען בפומבי ששלושה עמיתים ערקו גם הם מה-FAR.
ב-15 באפריל הפציצו מטוסי B-26 שסופקו על ידי ה-CIA שלושה שדות תעופה צבאיים בקובה; ארה"ב הודיעה כי המבצעים היו טייסי חיל האוויר הקובני שערקו, אך קסטרו חשף טענות אלו כדיסאינפורמציה של "דגל כוזב".
ב-15 באפריל, המשטרה הלאומית הקובנית, בראשות אפיגניו אמייחייראס, החלה בתהליך של מעצר אלפי אנשים החשודים כאנטי-מהפכניים, וכליאתם במיקומים זמניים כגון תיאטרון קרל מרקס, חפיר מבצר לה קבאנה וטירת פרינסיפה, כולם בהוואנה, ומגרש הבייסבול במטנזס.
במהלך הלילה שבין ה-14 ל-15 באפריל, תוכננה נחיתת הסחה ליד ברקואה, מחוז אוריינטה, על ידי כ-164 גולים קובנים בפיקודו של היג'יניו 'נינו' דיאז. סירות הסיור חזרו לספינה לאחר שצוותיהן זיהו פעילות של כוחות מיליציה קובניים לאורך קו החוף. כתוצאה מפעילויות אלו, עם עלות השחר, שוגרה גיחת סיור מעל אזור ברקואה מסנטיאגו דה קובה. זה היה מטוס T-33 של ה-FAR (חיל האוויר המהפכני הקובני), שהוטס על ידי סגן אורסטס אקוסטה, והוא התרסק אל מותו בים.
ב-15 באפריל 1961, בסביבות השעה 06:00 בבוקר לפי שעון קובה, שמונה מפציצי דאגלס B-26B Invader בשלוש קבוצות תקפו בו-זמנית שלושה שדות תעופה קובניים בסן אנטוניו דה לוס באניוס ובסיודאד ליברטד (שנקרא בעבר קמפו קולומביה), שניהם ליד הוואנה, בתוספת נמל התעופה הבינלאומי אנטוניו מאסאו בסנטיאגו דה קובה.
בשעה 10:30 בבוקר ב-15 באפריל באו"ם, האשים שר החוץ הקובני ראול רואה את ארה"ב בתקיפות אוויריות אגרסיביות נגד קובה, ואחר הצהריים הגיש רשמית הצעה לוועדה המדינית (הראשונה) של העצרת הכללית של האו"ם. רק ימים ספורים קודם לכן, ה-CIA ניסה ללא הצלחה לפתות את ראול רואה לערוק.
ב-16 באפריל, מררדו לאון, חוסה לאון ו-14 אחרים פתחו בהתקוממות מזוינת באחוזת לאס דליסיאס בלאס וילאס, כאשר רק ארבעה שרדו. לאונל מרטינס ושלושה אחרים יצאו לאזור הכפרי.
במאוחר ב-16 באפריל, צי הפלישה של ה-CIA/חטיבה 2506 התכנס ב'נקודת המפגש זולו', כ-65 קילומטרים (40 מייל) מדרום לקובה, לאחר שהפליג מפוארטו קבסס שבניקרגואה, שם הועמסו עליו חיילים וציוד אחר, לאחר טעינת נשק ואספקה בניו אורלינס.
בלילה שבין ה-15 ל-16 באפריל, קבוצת נינו דיאז נכשלה בניסיון נחיתת הסחה שני במיקום אחר ליד ברקואה.
בסביבות השעה 06:50, מדרום לפלאיה לארגה, היוסטון ניזוקה ממספר פצצות ורקטות ממטוסי סי פיורי ו-T-33, וכשעתיים לאחר מכן הקפטן לואיס מורס העלה אותה בכוונה על החוף בצד המערבי של המפרץ. כ-270 חיילים נפרקו, אך כ-180 ניצולים שנאבקו להגיע לחוף לא היו מסוגלים להשתתף בפעולות נוספות בשל אובדן רוב נשקם וציודם. אובדן היוסטון היה מכה קשה לבריגדיסטאס, שכן הספינה נשאה חלק ניכר מהציוד הרפואי של חטיבה 2506, מה שאומר שהבריגדיסטאס הפצועים נאלצו להסתפק בטיפול רפואי לא הולם.
בסביבות השעה 07:00, שני מטוסי B-26 של כוחות הפלישה תקפו והטביעו את ספינת הסיור של הצי הקובני 'אל באירה' בנואבה חרונה שבאי האורנים. לאחר מכן הם המשיכו לחירון כדי להצטרף לשני מטוסי B-26 נוספים כדי לתקוף כוחות קרקע קובניים ולספק חיפוי אווירי מסיח דעת עבור מטוסי ה-C-46 של הצנחנים וספינות ה-CEF שהיו תחת מתקפה אווירית.
בסביבות השעה 07:30, חמישה מטוסי תובלה מסוג C-46 ומטוס אחד מסוג C-54 הצניחו 177 צנחנים מגדוד הצנחנים של חטיבה 2506 בפעולה ששם הקוד שלה היה 'מבצע בז'. כ-30 איש, בתוספת ציוד כבד, הוצנחו מדרום למפעל הסוכר 'סנטרל אוסטרליה' על הכביש לפלפיטה (Palpite) ופלאיה לארגה (Playa Larga), אך הציוד אבד בביצות והכוחות לא הצליחו לחסום את הכביש. כוחות אחרים הוצנחו בסן בלאס (San Blas), ביוקומה (Jocuma) שבין קובאדונגה (Covadonga) לסן בלאס, ובהורקיטאס (Horquitas) שבין יאגואראמאס (Yaguaramas) לסן בלאס. עמדות אלו שנועדו לחסום את הדרכים הוחזקו במשך יומיים, ותוגברו על ידי כוחות קרקעיים מפלאיה חירון (Playa Girón) וטנקים.
בסביבות השעה 08:30, מטוס Sea Fury של ה-FAR שהוטס על ידי קרלוס אולואה אראוס (Carlos Ulloa Arauz) התרסק במפרץ, עקב הזדקרות או אש נגד מטוסים, לאחר שנתקל במטוס C-46 של ה-FAL שחזר דרומה לאחר הצנחת צנחנים.
עד השעה 09:00, כוחות ומיליציות קובניות מחוץ לאזור החלו להגיע למפעל הסוכר 'סנטרל אוסטרליה', לקובאדונגה וליאגואראמאס. לאורך היום הם תוגברו על ידי כוחות נוספים, שריון כבד וטנקי T-34 שהובלו בדרך כלל על משאיות בעלות משטח שטוח.
בסביבות השעה 09:30, מטוסי Sea Fury ו-T-33 של ה-FAR ירו רקטות לעבר ה-Rio Escondido, אשר לאחר מכן 'התפוצצה' ושקעה כ-3 קילומטרים (1.9 מייל) דרומית ל-Girón. ה-Rio Escondido הייתה עמוסה בדלק תעופתי, וכאשר החלה הספינה לעלות באש, נתן הקפטן פקודה לנטוש את הספינה, שנהרסה בשלושה פיצוצים זמן קצר לאחר מכן. ה-Rio Escondido נשאה לא רק דלק, אלא גם מספיק תחמושת, מזון וציוד רפואי לעשרה ימים, וכן את מכשיר הקשר שאפשר לבריגדה לתקשר עם חיל האוויר של השחרור. אובדן ספינת הקשר Rio Escondido משמעו היה שסן רומן יכול היה להוציא פקודות רק לכוחות בחוף הכחול (Blue Beach), ולא היה לו מושג מה קורה בחוף האדום (Red Beach) או עם הצנחנים.
שליח מחוף רד הגיע בסביבות השעה 10:00 בבוקר וביקש מסן רומאן לשלוח טנקים וחי"ר כדי לחסום את הדרך מטחנת הסוכר סנטרל אוסטרליה, בקשה שלה נענה. לא ציפו שכוחות הממשלה יתקפו נגד מכיוון זה.
בסביבות השעה 11:00, שתי ספינות המשא הנותרות, Caribe ו-Atlántico, יחד עם ספינות ה-LCI וה-LCU של ה-CIA, החלו בנסיגה דרומה לעבר מים בינלאומיים, אך עדיין נרדפו על ידי מטוסי ה-FAR. בסביבות הצהריים, מטוס B-26 של ה-FAR התפוצץ עקב אש נגד מטוסים כבדה מה-Blagar, והטייס לואיס סילבה טבלדה (בגיחתו השנייה) וצוותו המונה שלושה אנשים נספו.
בשעה 14:30 הקימה קבוצת מיליציות מהגדוד ה-339 עמדה, שהותקפה על ידי טנקי M41 ווקר בולדוג של הבריגדיסטים, אשר גרמו לאבדות כבדות למגינים. פעולה זו זכורה בקובה כ"טבח הגדוד האבוד" שכן רוב אנשי המיליציה נספו.
עד השעה 16:00 הגיע פידל קסטרו למפעל הסוכר סנטרל אוסטרליה, והצטרף לחוסה רמון פרננדס, אותו מינה למפקד שדה הקרב לפני עלות השחר באותו יום.
בשעה 20:00 פתח הצבא הקובני באש מתותחי 76.2 מ"מ ו-122 מ"מ על כוחות הבריגדיסטים בפלאיה לארגה, ולאחר מכן הגיעה מתקפה של טנקי T-34 בסביבות חצות.
בסביבות השעה 21:00 ב-17 באפריל 1961, תקיפה אווירית לילית של שלושה מטוסי B-26 של ה-FAL על שדה התעופה סן אנטוניו דה לוס באניוס נכשלה, ככל הנראה בשל חוסר מיומנות ומזג אוויר גרוע. שני מטוסי B-26 אחרים ביטלו את המשימה לאחר ההמראה. מקורות אחרים טוענים שאש נגד מטוסים כבדה הפחידה את צוותי האוויר. עם רדת הלילה, הספינות אטלנטיקו וקאריבה התרחקו מקובה, ואחריהן בלאגר וברברה ג'.
ה-CIA והחזית המהפכנית הדמוקרטית ביססו צבא של 1,400 איש, חטיבה 2506, בניקרגואה. בלילה שבין ה-16 ל-17 באפריל, נחתה חטיבה 2506 לאורך מפרץ החזירים בקובה וניהלה קרב יריות עם מיליציה מהפכנית מקומית.
ב-17 באפריל 1961, 1,400 גולים קובנים שאומנו על ידי ארה"ב פלשו לקובה במהלך הפלישה למפרץ החזירים. גווארה לא מילא תפקיד מפתח בלחימה, שכן יום לפני הפלישה ספינת מלחמה שנשאה נחתים ביימה פלישה מול החוף המערבי של פינאר דל ריו ומשכה כוחות בפיקודו של גווארה לאותו אזור.
בסביבות השעה 00:00 ב-17 באפריל 1961, שתי ספינות LCI של ה-CIA, ה-Blagar וה-Barbara J, כשבכל אחת מהן 'קצין מבצעים' של ה-CIA וצוות הריסת תת-ימי (UDT) של חמישה צוללנים, נכנסו למפרץ החזירים (Bahía de Cochinos) בחוף הדרומי של קובה. הן הובילו כוח של ארבע ספינות תובלה (Houston, Río Escondido, Caribe ו-Atlántico) שנשאו כ-1,400 חיילי קרקע גולים קובנים מבריגדה 2506, בתוספת טנקי M41 Walker Bulldog של הבריגדה, וכלי רכב אחרים בסירות הנחיתה.
במהלך הלילה שבין ה-16 ל-17 באפריל, אורגנה נחיתת הסחה מדומה על ידי סוכני ה-CIA ליד באיה הונדה, מחוז פינאר דל ריו. שייטת שהכילה ציוד המשדר קולות ואפקטים אחרים של נחיתת פלישה ימית סיפקה את המקור לדיווחים הקובניים שמשכו לזמן קצר את פידל קסטרו הרחק מאזור החזית של מפרץ החזירים.
הפלישה למפרץ החזירים החלה ב-17 באפריל 1961.
ב-17 באפריל 1961, אוסוולדו רמירס (מנהיג ההתנגדות הכפרית לקסטרו) נלכד על ידי כוחותיו של קסטרו בארומאס דה ולאסקס, והוצא להורג מיד.
בסביבות השעה 01:00, ה-Blagar, כספינת הפיקוד של שדה הקרב, כיוונה את הנחיתה העיקרית בפלאיה חירון (שם קוד: החוף הכחול), בהובלת הצוללנים בסירות גומי, אחריהם חיילים מה-Caribe בסירות אלומיניום קטנות, ולאחר מכן סירות LCVP ו-LCU עם טנקי M41 Walker Bulldog. ה-Barbara J, שהובילה את ה-Houston, הנחיתה באופן דומה חיילים 35 ק"מ צפונית-מערבית משם בפלאיה לארגה (שם קוד: החוף האדום), תוך שימוש בסירות פיברגלס קטנות. פריקת החיילים בלילה התעכבה בשל תקלות במנועים וסירות שניזוקו משוניות אלמוגים בלתי צפויות; ה-CIA האמין בתחילה ששונית האלמוגים היא אצות. כשהצוללנים הגיעו, הם הופתעו לגלות שהחוף האדום מואר בזרקורים, מה שהוביל לשינוי חפוז במיקום הנחיתה. כשהצוללנים נחתו, פרץ קרב יריות כאשר ג'יפ שנשא מיליציה קובנית עבר במקום. המיליציות המעטות באזור הצליחו להזהיר את הכוחות המזוינים הקובניים באמצעות רדיו זמן קצר לאחר הנחיתה הראשונה, לפני שהפולשים גברו על התנגדותם הסמלית.
עד השעה 5:00 בבוקר, אוליבה החל להורות לאנשיו לסגת מכיוון שלא נותרה לו כמעט תחמושת או פגזי מרגמה.
עם עלות השחר בסביבות השעה 06:30 בבוקר, שלושה מטוסי Sea Fury של ה-FAR, מפציץ B-26 אחד ושני מטוסי קרב מסוג לוקהיד T-33 החלו לתקוף את ספינות ה-CEF שעדיין פרקו חיילים.
טנקי ה-M41 Walker Bulldog של בריגדה 2506 נחתו כולם עד השעה 7:30 בבוקר בחוף הכחול וכל החיילים עד השעה 8:30 בבוקר. לא סן רומן בחוף הכחול ולא ארניידו אוליבה בחוף האדום יכלו לתקשר מכיוון שכל מכשירי הקשר נרטבו במים במהלך הנחיתות.
בסביבות השעה 11:00 בבוקר, ממשלת קובה החלה במתקפה לכיבוש סן בלאס. סן רומן הורה לכל הצנחנים לחזור כדי להחזיק בסן בלאס, והם עצרו את המתקפה. במהלך אחר הצהריים, קסטרו המשיך להפעיל על הבריגדיסטים התקפות אוויריות ואש ארטילרית מתמדת, אך לא הורה על שום התקפות גדולות חדשות.
בשעה 14:00, הנשיא קנדי קיבל מברק מניקיטה חרושצ'וב במוסקבה, שבו הצהיר כי הרוסים לא יאפשרו לארה"ב להיכנס לקובה, ורמז על תגמול גרעיני מהיר לליבה של ארצות הברית אם אזהרותיהם לא יישמעו.
במהלך הלילה שבין ה-17 ל-18 באפריל, הכוח בחוף האדום ספג התקפות נגד חוזרות ונשנות מצד הצבא והמיליציה הקובניים. ככל שהאבדות גדלו והתחמושת אזלה, הבריגדיסטים נסוגו בהדרגה. הצנחות מארבעה מטוסי C-54 ושני מטוסי C-46 זכו להצלחה מוגבלת בלבד בהנחתת תחמושת נוספת.
כאשר האנשים מהחוף האדום הגיעו לחירון, סן רומן ואוליבה נפגשו כדי לדון במצב. כשהתחמושת הולכת ואוזלת, אוליבה הציע שבריגדה 2506 תיסוג להרי אסקמביי כדי לנהל לוחמת גרילה, אך סן רומן החליט להחזיק בראש הגשר.
בשעה 1:00 לפנות בוקר, חי"ר ומיליציות של הצבא הקובני פתחו במתקפה. למרות אבדות כבדות לכוחות הקומוניסטיים, המחסור בתחמושת אילץ את הבריגדיסטים לסגת וטנקי ה-T-34 המשיכו לפלס את דרכם מעבר להריסות שדה הקרב כדי להמשיך במתקפה.
בשעה 10 בבוקר פרץ קרב טנקים, כאשר הבריגדיסטים החזיקו את קו ההגנה שלהם עד בערך השעה 14:00, מה שהוביל את אוליבה להורות על נסיגה לחירון.
בסביבות השעה 17:00 ב-18 באפריל, מטוסי B-26 של ה-FAL תקפו שיירה קובנית של 12 אוטובוסים פרטיים שהובילו משאיות עם טנקים ושריון אחר, נעים דרום-מזרחה בין פלאיה לארגה לפונטה פרדיז. כלי הרכב, עמוסים באזרחים, מיליציה, משטרה וחיילים, הותקפו בפצצות, נפאלם ורקטות, וספגו אבדות כבדות.
במהלך הלילה של ה-18 באפריל, מטוס C-46 של ה-FAL סיפק נשק וציוד למסלול ההמראה בחירון שהוחזק על ידי כוחות הקרקע של בריגדה 2506 והמריא לפני עלות השחר ב-19 באפריל.
בסביבות השעה 10:30 בבוקר ב-18 באפריל, חיילים ומיליציות קובניות, בתמיכת טנקי T-34 וארטילריה של 122 מ"מ, כבשו את פלאיה לארגה לאחר שכוחות הבריגדה נמלטו לכיוון חירון בשעות הבוקר המוקדמות. במהלך היום, כוחות הבריגדה נסוגו לסן בלאס לאורך שני הכבישים מקובדונגה ויאגואראמאס. עד אז, גם פידל קסטרו וגם חוסה רמון פרננדס עברו לאזור החזית ההוא.
בעקבות התקפות האוויר האחרונות, סן רומן הורה לצנחניו ולאנשי הגדוד ה-3 לפתוח בהתקפת פתע, שהצליחה בתחילה, אך נכשלה עד מהרה. כשהבריגדיסטים בנסיגה לא מאורגנת, הצבא הקובני והמיליציות החלו להתקדם במהירות, כבשו את סן בלאס רק כדי להיעצר מחוץ לחירון בסביבות השעה 11 בבוקר.
משימת התקיפה האווירית האחרונה (שם קוד: Mad Dog Flight) כללה חמישה מטוסי B-26, ארבעה מהם מאוישים על ידי צוותי אוויר אמריקאים בחוזה של ה-CIA וטייסים מתנדבים מהמשמר האווירי של אלבמה. מטוס Sea Fury אחד של ה-FAR (בהטסת דאגלס ראד) ושני מטוסי T-33 של ה-FAR (בהטסת רפאל דל פינו ואלווארו פרנדס) הפילו שניים ממטוסי ה-B-26 הללו, והרגו ארבעה אנשי צוות אוויר אמריקאים. סיורי אוויר קרביים בוצעו על ידי מטוסי סילון דאגלס A4D-2N Skyhawk מטייסת VA-34 שפעלו מנושאת המטוסים USS Essex, כאשר הלאום וסימני זיהוי אחרים הוסרו מהם. הגיחות בוצעו כדי להרגיע את חיילי וטייסי הבריגדה, וכדי להפחיד את כוחות ממשלת קובה מבלי לעסוק ישירות במעשי מלחמה.
עד ה-19 באפריל 1961, ממשלת קובה לכדה או הרגה את הגולים הפולשים, וקנדי נאלץ לנהל משא ומתן לשחרור 1,189 הניצולים. עשרים חודשים לאחר מכן, קובה שחררה את הגולים השבויים בתמורה למזון ותרופות בשווי 53 מיליון דולר.
בסוף ה-19 באפריל, המשחתות USS Eaton (שם קוד: Santiago) ו-USS Murray (שם קוד: Tampico) נכנסו למפרץ קוצ'ינוס כדי לפנות את חיילי הבריגדה הנסוגים מהחופים, לפני שאש מטנקי צבא קובה גרמה לקומודור קראצ'פילד להורות על נסיגה.
ב-19 באפריל 1961, לפחות שבעה קובנים פלוס שני אזרחי ארה"ב שנשכרו על ידי ה-CIA (אנגוס ק. מקנייר והווארד פ. אנדרסון) הוצאו להורג במחוז פינאר דל ריו, לאחר משפט בן יומיים.
ב-20 באפריל, הומברטו סורי מארין הוצא להורג בפורטלזה דה לה קבאניה, לאחר שנעצר ב-18 במרץ בעקבות הסתננות לקובה עם 14 טונות של חומרי נפץ. שותפיו לקונספירציה רוחליו גונזלס קורזו (כינוי "פרנסיסקו גוטיירז"), רפאל דיאז הנסקום, אופמיו פרננדז, ארטורו הרננדז טלהצ'ה ומנואל לורנצו פויג מיאר הוצאו להורג גם הם.
קסטרו הורה לקפטן חוסה רמון פרננדס לפתוח במתקפת נגד, לפני שנטל עליה פיקוד אישי. לאחר הפצצת ספינות הפולשים והבאת תגבורת, אילץ קסטרו את החטיבה להיכנע ב-20 באפריל.
ב-21 באפריל, ה-Eaton וה-Murray, אליהן הצטרפו ב-22 באפריל המשחתות USS Conway ו-USS Cony, בתוספת הצוללת USS Threadfin ומטוס ימי מדגם PBY-5A Catalina של ה-CIA, המשיכו לסרוק את קו החוף, השוניות והאיים אחר ניצולי הבריגדה המפוזרים, כאשר כ-24–30 מהם חולצו.
יאיקו סקאנו, המכונה לעיתים קרובות יאיקו אונו, הייתה בת זוגו הלא-נשואה של הידסאבורו אונו במשך כ-10 שנים עד מותו ב-1925. דווח כי האצ'יקו הפגין אושר וחיבה רבה כלפיה בכל פעם שבאה לבקרו. יאיקו מתה ב-30 באפריל 1961 בגיל 76 ונקברה במקדש בטאיטו, רחוק יותר מקברו של אונו, למרות בקשותיה מבני משפחתה להיקבר עם בן זוגה המנוח.
