Rewolucja kubańska Po przewrocie z 10 marca 1952 Sánchez dołączyła do walki przeciw reżimowi Batisty i brała udział w założeniu Ruchu 26 Lipca w Manzanillo. Rozpoczęła działalność jako kurierka i przemytniczka broni, a później stała się czynną uczestniczką walk zbrojnych. Jest uznawana za pierwszą kobietę, która dołączyła do partyzantki w Sierra Maestra. Z czasem weszła w skład sztabu generalnego armii rebelianckiej.

Odegrała kluczową rolę w organizacji desantu jachtu Granma oraz w dostarczaniu wsparcia dla wojsk rewolucyjnych. Współpracowała z Frankiem Païsem i Haydée Santamaría, a także uczestniczyła w formowaniu pierwszego kobiecego oddziału bojowego. Była odpowiedzialna za zapewnienie posiłków dla rewolucjonistów po ich lądowaniu na Kubie. W 1957 została pierwszą kobietą oficjalnie wcieloną do armii partyzanckiej. Jako kurierka przekazywała tajne informacje, ukrywając je w motylkach. W ramach sztabu generalnego Armii Rebeliantów zaopatrywała Che Guevarę i innych bojowników w broń, żywność i lekarstwa.