I april 1963 sluttede King og Southern Christian Leadership Conference (SCLC) sig sammen med Birmingham, Alabamas eksisterende lokale bevægelse, Alabama Christian Movement for Human Rights (ACMHR), i en massiv direkte aktionskampagne for at angribe byens segregeringssystem ved at lægge pres på Birminghams købmænd i påskesæsonen, årets næststørste shoppingsæson. Som ACMHR-grundlægger Fred Shuttlesworth sagde i gruppens “Birmingham Manifesto”, var kampagnen “et moralsk vidne for at give vores samfund en chance for at overleve” (ACMHR, 3. april 1963).
Kampagnen var oprindeligt planlagt til at begynde i begyndelsen af marts 1963, men blev udsat til 2. april, da den relativt moderate Albert Boutwell besejrede Birminghams adskillelseskommissær for offentlig sikkerhed, Eugene “Bull” Connor, i en afstrømning den 3. april blev desegregationskampagnen lanceret med en række massemøder, direkte aktioner, frokostdisk-sit-ins, marcher mod rådhuset og en boykot af købmænd i centrum. King talte med sorte borgere om filosofien om ikkevold og dens metoder og udvidede appeller til frivillige i slutningen af massemøderne. Med antallet af frivillige, der stiger dagligt, blev handlinger snart udvidet til at knæle ind i kirker, siddeindsatser på biblioteket og en march mod amtsbygningen for at registrere vælgere. Hundreder blev arresteret.
Den 10. april opnåede bystyret et statsrådsforbud mod protesterne. Efter hård debat besluttede kampagnelederne at adlyde retskendelsen. King erklærede: “Vi kan ikke med god samvittighed adlyde et sådant påbud, der er et uretfærdigt, udemokratisk og forfatningsmæssigt misbrug af den juridiske proces ”(ACMHR, 11. april 1963). Planerne om at fortsætte med at underkaste sig anholdelsen blev imidlertid truet, fordi de penge, der var til rådighed for kontante obligationer, var opbrugt, så lederne ikke længere kunne garantere, at arresterede demonstranter blev frigivet. King overvejede, om han og Ralph Abernathy skulle arresteres. I betragtning af manglen på kautionsmidler var Kings desperat behov for indsamling, men King var også bekymret for, at hans undladelse af at underkaste sig arrestationer kunne underminere hans troværdighed. King konkluderede, at han må risikere at gå i fængsel i Birmingham. Han fortalte sine kolleger: “Jeg ved ikke, hvad der vil ske; jeg ved ikke, hvor pengene kommer fra. Men jeg er nødt til at lave en troshandling” (King, 73).
On Langfredag den 12. april blev King arresteret i Birmingham efter at have overtrådt anti-protestforbudet og blev holdt i isolation. I løbet af denne tid skrev King “Brevet fra Birmingham Fængsel” på kanten af Birmingham News som reaktion på en erklæring offentliggjort i den avis af otte præster i Birmingham, der fordømmer protesterne. Kings anmodning om at ringe til sin kone, Coretta Scott King, der var hjemme i Atlanta og kom sig efter fødslen af deres fjerde barn, blev afvist. Efter at hun meddelte Kennedy-administrationen sin bekymring, tillod embedsmænd i Birmingham King at ringe hjem. Kaution blev stillet til rådighed, og han blev løsladt den 20. april 1963.
For at opretholde kampagnen foreslog SCLC-arrangør James Bevel at bruge små børn til demonstrationer. Bevel’s begrundelse for Children’s Crusade var, at unge repræsenterede en uudnyttet kilde til frihedskæmpere uden ældre aktivists uoverkommelige ansvar. Den 2. maj forsøgte mere end 1.000 afroamerikanske studerende at marchere ind i centrum af Birmingham, og hundreder blev arresteret. Da hundreder mere var samlet den følgende dag, instruerede kommissær Connor det lokale politi og brandvæsen om at bruge magt til at standse demonstrationerne. I løbet af de næste par dage dukkede billeder op af børn, der blev sprængt af højtryksslanger, klodset af politibetjente og angrebet af politihunde, på tv og i aviser, hvilket udløste international oprør. Mens han ledede en gruppe af børnemarschere, blev Shuttlesworth selv ramt med en brandslanges fulde kraft og måtte indlægges på hospitalet. King opfordrede forældre til de unge demonstranter: “Vær ikke bekymret for dine børn, de vil være okay. Hold dem ikke tilbage, hvis de vil i fængsel. For de gør et job for ikke kun sig selv, men for hele Amerika og for hele menneskeheden ”(King, 6. maj 1963).
I mellemtiden blev den hvide forretningsstruktur svækket under negativ omtale og det uventede fald i erhvervslivet på grund af boykotten. , men mange forretningsejere og embedsmænd i byen var tilbageholdende med at forhandle med demonstranterne. Da det nationale pres på Det Hvide Hus også voksede, sendte justitsadvokat Robert Kennedy Burke Marshall, hans chef for borgerrettighedsassistent, for at lette forhandlingerne mellem fremtrædende sorte borgere og repræsentanter for Birminghams Senior Citizen’s Council, byens forretningsledelse.
Seniorborgerrådet søgte et moratorium for gadeprotester som en handling i god tro, inden nogen endelig løsning blev erklæret, og Marshall opfordrede kampagnelederne til at standse demonstrationer, acceptere et midlertidigt kompromis, der ville give delvis succes og forhandle resten af deres krav bagefter. Nogle sorte forhandlere var åbne for ideen, og skønt den indlagte Shuttlesworth ikke var til stede under forhandlingerne, fortalte King den 8. maj forhandlerne, at han ville acceptere kompromiset og stoppe demonstrationerne.
Da Shuttlesworth fik at vide, at King havde til hensigt at annoncere et moratorium, var han rasende – både om beslutningen om at lette presset fra hvide virksomhedsejere og det faktum, at han som den anerkendte leder af den lokale bevægelse ikke havde været hørt. Da han følte sig forrådt, mindede Shuttlesworth King om, at han ikke lovligt kunne tale for den sorte befolkning i Birmingham alene: “Gå videre og kald det af … Når jeg ser det på tv, at du har afbrudt det, rejser jeg mig ud af dette, min sygeseng, med den lille styrke jeg har, og før dem tilbage på gaden. Og dit navn bliver Mudder ”(Hampton og Fayer, 136). King meddelte alligevel, men antydede, at demonstrationer måske var genoptaget, hvis forhandlingerne ikke løste situationen inden for kort tid.
Den 10. maj var forhandlerne nået til enighed, og på trods af at han faldt ud med King, sluttede Shuttlesworth sig med ham og Abernathy for at læse den forberedte erklæring, der detaljerede kompromiset: fjernelse af “kun hvide” og “kun sorte” skilte i toiletter og på drikkevandskilder, en plan om at adskille frokosttællere, et løbende “program til opgradering af negerbeskæftigelsen”, dannelsen af et biracial-udvalg til at overvåge fremdriften af aftalen, og frigivelsen af j ailed demonstranter om obligation (“The Birmingham Truce Agreement,” 10. maj 1963).
Birminghams segregationister reagerede på aftalen med en række voldelige angreb. Den aften gik et eksplosiv i nærheden af Gaston Motel-værelset, hvor King og SCLC-ledere tidligere havde opholdt sig, og den næste dag blev hjemmet til Kings bror Alfred Daniel King bombet. Præsident John F. Kennedy reagerede ved at beordre 3.000 føderale tropper i position nær Birmingham og foretage forberedelser til at føderalisere Alabama National Guard. Fire måneder senere, den 15. september, bombede medlemmer af Ku Klux Klan Birminghams Sixteenth Street Baptist Church og dræbte fire unge piger. King leverede lovprisningen ved den fælles begravelse af tre af ofrene den 18. september og prædikede, at pigerne var “de martyrede heltinder i et hellig korstog for frihed og menneskelig værdighed” (King, “Eulogy for the Martyred Children,” 18. september 1963) .