1943年3月，国民党政府发布命令要求各族人民捐献1万匹军马，交不出马，则按高出市场价格一倍的马价交纳现金。1944年8月，巩哈县(今尼勒克县)牧民首先发动了武装起义，他们占领了巩哈县城，由此拉开了三区革命的序幕。不久，游击队分兵几路攻占伊宁城，11月12日，成立“东突厥斯坦共和国”临时政府，组成16人的临时政府委员，推举艾列汗·吐烈为政府主席。艾力汗·吐烈是一个狂热的泛伊斯兰主义者，所以，三区革命初期，临时政府领导权控制在宗教上层封建势力手中。直到阿合买提江、阿巴索夫等掌握领导权后才作了扭转。至1945年初，革命军打败了国民党增援部队，攻占了伊犁境内几个据点，整个伊犁地区均被游击队占领。同年3月，三区民族军正式成立。6月初，在苏联军事顾问帮助下，民族军制定了向北线解放塔城、阿山两专区；向中线以精河为目标，进而向迪化挺进；南线至南疆开展游击战，牵制国民党军队的作战计划。在民族军的攻势下，至9月间，塔城、阿山区相继解放，北线、中线取得胜利成果。民族军进抵玛纳斯河两岸，距迪化城仅150公里。在此同时，新疆其他七区相继爆发多次反对国民党的武装起义，南线作战的民族军一度攻占拜城、温宿等城，一部分塔吉克族和柯尔克孜族组成游击队攻克蒲犁县(今塔什库尔干塔吉克自治县)，并成立了革命政府。。^[1] 

1944年9月，盛世才被调离新疆后，蒋介石改派吴忠信就任新疆省长，并把下属各厅厅长都换成国民党员。蒋介石命令马步芳派一个军的骑兵驻扎在新疆各地，平定三区革命。国民党军队调集大批部队，“死守大迪化”。国民党军队第八战区副司令长官兼参谋长郭寄峤奉命抵达迪化，将第46师部署在绥来并成立前线指挥部。民族军和国民党军队在玛纳斯河沿岸对峙，第46师师长徐汝诚担任指挥官，以玛纳斯河为第一道防线。谢义锋的新2军军部由绥来迁移到景化（今呼图壁），为第二道防线。从青海赶来的马呈祥的整编骑兵第1师接替原暂编第3师的防地，进驻迪化、景化一带；暂3师调往焉耆。第43军杨德亮加强伊吾、哈密的防守，徐达率领新45师一部防守在七角井。

然而形式仍然较为危急，国民党军队第八战区司令长官朱绍良担心省会不保，曾在八小时内给蒋介石连发三份急电：“……内乏可用之兵，外无一旅之援……迪化危在旦夕，卑职惟有以身殉职，与国土共存亡，上报党国……恳请钧座速筹良策”。蒋于是试图通过和谈，采取外交斡旋的办法解决新疆问题。

1945年期间，1945年7月5日，蒋介石在一次中苏会谈上提出：“苏联政府如果能保证中国对东北和新疆的领土和行政主权，对中共和新疆变乱不再作任何支援。会后宋子文继续与苏联谈判。斯大林表示，无论延安、新疆均服从蒋委员长的领导，苏联只支持国民政府，可以根据中国政府的要求发表声明，并答应宋子文关于制止从苏联往新疆偷运武器的要求。

其后，《中苏友好同盟条约》签订。紧接着在1945年9月，苏方代表莫洛托夫与中方代表王世杰在伦敦就“新疆伊犁事件”磋商时表示这个事件是临时现象，不久就可以平息。在得到苏联的保证后，蒋介石开始在公开场合表示“愿意和平地解决新疆问题”。

1945年10月，双方同意派代表赴迪化进行谈判。南京方面派出了张治中，三区派出了热黑木江（团长）、阿不都哈依尔·吐烈、阿合买提江·哈斯木、赛福鼎·艾则孜等人组成的代表团。苏联亦派出一位代表。经过半年的谈判后，最终在1946年4月制定了十一条和平条款，取消了“东突厥斯坦共和国”的名称，恢复伊犁、塔城、阿山三个专区的建制，后成立新疆省民主联合政府。三区临时政府高层中的一部分封建势力、宗教人士和泛突厥人士被清除出领导层，原东突政府主席艾力汗·吐烈被苏联驻伊犁领事扣押并送回苏联。联合政府的核心改由从亲苏派组成，领导人为阿不都克里木·阿巴索夫与阿合买提江。

1945年8月15日，日本宣布无条件投降，八年抗战结束，此前一天，即8月14日《中苏友好同盟条约》在莫斯科签字。国民党政府承认外蒙古独立，出于本国边境安全考虑，苏联政府愿意作为调停者，促使三区与国民党政府谈判。另一方面，新疆国民党，驻军粮食给养不足，已不是三区民族军的对手，随着抗战结束，国内外和平的呼声越来越强烈，蒋介石不得不改变策略，派遣张治中到新疆同三区革命政府进行和平谈判。所以，国内外局势和新疆形势的变化是导致三区革命政府与国民党政府举行和平谈判的基础。1945年10月，以阿合买提江为首的三区革命政府的代表与国民党政府的代表在迪化举行和平谈判，经过三个月交锋，迫使国民党政府不得不做出让步，双方达成协议。

翌年1月，双方代表签订11项和平条款，根据条款规定，改组新疆省政府，成立由三区革命代表、七区代表和国民党中央代表共同组成的新疆省联合政府，张治中任新疆省联合政府主席，阿合买提江、包尔汉任副主席，阿巴索夫任副秘书长。在新疆省联合政府成立的前夜，已执掌三区革命领导权的阿合买提江、阿巴索夫等取消了“东突厥斯坦共和国”的名称，改称为新疆伊犁专区政府，并纠正了三区革命初期的一系列错误，抛弃了“东突厥斯坦”的旗号，团结新疆各族人民，使革命走上正确轨道。

1946年，随着国民党反动派发动内战，破坏和平，新疆的国民党政府当局不顾各族人民的坚决反对，阻挠和平条款的实施，迫害民主人士，向三区发动进攻，导致新疆省联合政府破裂，以阿合买提江为首的三区革命代表于1947年7～8月间返回伊宁。