Cuando tras la creación del Movimiento 26 de Julio, en el verano de 1955, María Antonia Figueroa y Lester Rodríguez se reunieron en Santiago de Cuba con Frank para transmitirle el interés de Fidel en que se incorporara, no vaciló: “Ya que coincidimos en todo, ya que Fidel tiene la estatura de un gesto como el Moncada, ya me pueden considerar uno más. Yo soy uno de ustedes. Ya estoy dentro de la lucha del Movimiento Revolucionario 26 de Julio” (Monroy, 2007: 145). De todos modos, consultó a cada uno de los integrantes de las células de Acción Revolucionaria Oriental, la respuesta fue unánime; la organización en pleno se puso a las órdenes de Fidel.
Meses antes del desembarco del Granma, Pedro Miret y Ñico López viajaron a Santiago de Cuba para recorrer con Frank toda la provincia y establecer las posibles zonas que se podrían convertir en escenario de la lucha armada. El punto decisivo fue la región de Manzanillo, donde Celia Sánchez Manduley y un grupo de compañeros organizaban núcleos insurreccionales y alentaban la conformación de un movimiento popular contra la tiranía.
Frank se reunió dos veces con Fidel en México, la primera en agosto de 1955, y regresó como jefe de Acción Nacional del Movimiento Revolucionario 26 de Julio; la segunda en octubre, para plantearle a Fidel su convicción de que no estaban en condiciones de iniciar la lucha por la falta de armas y preparación. Habló con franqueza y el líder de la Revolución le explicó que ya no podían dar marcha atrás.
Su promesa: “En el 56 seremos libres o mártires” constituía un acto de vida o muerte, la palabra empeñada sería cumplida. La muestra de la entereza y extraordinaria capacidad organizativa del joven santiaguero la brindó con el Levantamiento del 30 de Noviembre, que tuvo un carácter nacional. Sus acciones se extendieron por todo Oriente y Camagüey, y también, con menor fuerza, en Santa Clara y algunos puntos de Occidente.
Y nunca se rindió. Mientras la tiranía publicitaba la muerte de Fidel y del resto de los expedicionarios durante el desembarco, Frank impartía órdenes a sus compañeros para continuar la lucha. Cuando supo del paradero del Comandante en Jefe, todo su esfuerzo se centró en apoyar el reforzamiento del núcleo guerrillero, propósito en el que también tendrían un desempeño protagónico Celia y Felipe Guerra Matos.
En los momentos más difíciles de la guerrilla rebelde dirigida por Fidel Castro, en febrero de 1957 marchó al encuentro de ésta en compañía de Haydée Santamaría, Faustino Pérez, Armando Hart y otros miembros de la Dirección Nacional del M-26-7 para coordinar el apoyo desde el llano, y guiar al periodista del New York Times, Herbert Matthews, a la presencia de Fidel. La publicación de ésta entrevista echaría por tierra la propaganda batistiana basada en la supuesta muerte del líder de la Revolución.