Στις 24 Οκτωβρίου 1912, η V Μεραρχία, καταδιωκόμενη από ισχυρές Οθωμανικές δυνάμεις, αναγκάστηκε να υποχωρήσει άτακτα προς την Κοζάνη. Αναγνωρίζοντας την ανάγκη ανασύνταξης της άμυνας στη Δυτική Μακεδονία, το Γενικό Στρατηγείο διέταξε την άμεση μετακίνηση του Αποσπάσματος Ευζώνων Γεννάδη από τη Λειψίστη (σημερινή Νεάπολη) στην Κοζάνη. Ως συνεπεία αυτής της μετακίνησης, οι δυνάμεις στην περιοχή Λειψίστης-Γρεβενών μειώθηκαν, καθώς παρέμειναν εκεί μόνο δύο λόχοι πεζικού του 24ου Συντάγματος και Σώματα Προσκόπων. Η διοίκηση της περιοχής ανατέθηκε στον Λοχαγό Πεζικού Νικόλαο Κατεχάκη, που ηγούνταν των Σωμάτων Προσκόπων.

Στις 2 Νοεμβρίου, κατά τη διάρκεια της ανασύνταξης των δυνάμεων στην περιοχή Λειψίστης-Γρεβενών, έφτασε στη Σιάτιστα μια απειλητική επιστολή από τον Οθωμανό Διοικητή της Καστοριάς-Λειψίστης. Η επιστολή αυτή απαιτούσε την παράδοση της Σιάτιστας εντός 24 ωρών, απειλώντας με επίθεση. Αντιδρώντας άμεσα στο τελεσίγραφο, το Γενικό Στρατηγείο οργάνωσε το Απόσπασμα Σιατίστης, αναθέτοντας την ηγεσία στον Αντισυνταγματάρχη Πυροβολικού Αντώνιο Ηπίτη. Παράλληλα, διέταξε την άμεση αποστολή ενισχύσεων στην περιοχή για την οργάνωση της άμυνας.

Την επόμενη μέρα, 3 Νοεμβρίου, ο Αντισυνταγματάρχης Ηπίτης μετακινήθηκε στη Σιάτιστα. Μαζί με αυτόν, στην περιοχή έφτασε ένα τάγμα και μια πυροβολαρχία από τη Λάρισα, καθώς και εθελοντικά σώματα Κρητικών υπό την ηγεσία του έμπειρου οπλαρχηγού, λοχαγού Γεωργίου Κατεχάκη και του υπολοχαγού Γεωργίου Καπιτσίνη. Σύμφωνα με το ημερολόγιό του Ηπίτη, οι ελληνικές δυνάμεις στη Σιάτιστα ανέρχονταν περίπου στους 2.000 άνδρες, με 1 πεδινή πυροβολαρχία και 3 πυροβόλα. Λίγο μετά την άφιξή του, ο Ηπίτης ενημερώθηκε για την παρουσία περίπου 3.500-4.000 Οθωμανών στρατιωτών στην ευρύτερη περιοχή, οι οποίοι πυρπολούσαν χωριά στα περίχωρα των Γρεβενών, ενώ τμήμα τους είχε προωθηθεί μέχρι την πόλη.

Στις 4 Νοεμβρίου, περισσότεροι από 3.500 Οθωμανοί στρατιώτες συγκεντρώθηκαν βορειοδυτικά της Σιάτιστας. Ξεκινώντας από το χωριό Βρογκίστα (σημερινό Καλονέρι), όπου τοποθετήθηκε το ορεινό πυροβολικό τους, αναπτύχθηκαν βόρεια και δυτικά της Σιάτιστας, με σκοπό να επιτεθούν με διπλό μέτωπο κατά των ελληνικών δυνάμεων. Στην πρώτη γραμμή άμυνας και των δύο μετώπων τοποθετήθηκαν οι έμπειροι Κρητικοί εθελοντές, με τα αποσπάσματα του ελληνικού στρατού να ακολουθούν λίγο πιο πίσω. Η μάχη εκτυλίχθηκε μέχρι αργά το βράδυ, με τις ελληνικές δυνάμεις να αντιμετωπίζουν αποφασιστικά τις ισχυρές οθωμανικές επιθέσεις. Κατά τη διάρκεια της σφοδρής αναμέτρησης, οι Έλληνες έχασαν 25 αξιωματικούς και στρατιώτες, μεταξύ των οποίων και τον υπολοχαγό Γεώργιο Καπιτσίνη, ενώ 73 άνδρες τραυματίστηκαν. Από την πλευρά τους, οι Οθωμανοί είχαν σημαντικά βαρύτερες απώλειες, με εκτιμήσεις που βασίζονται σε μαρτυρίες της εποχής να κάνουν λόγο για περίπου 400 νεκρούς.