Стабилизировать политическую ситуацию в стране также не удалось. Нарастал паралич экономики, положение трудящихся продолжало ухудшаться. Бастовали рабочие, требуя повышения зарплаты, рабочего контроля над производством. Развернулась стихийная аграрная революция. Крестьяне захватывали и делили помещичьи земли, жгли их усадьбы. Почти окончательно развалилась армия, солдаты толпами уходили домой. Национальные движения на Украине, в Финляндии, Поволжье, Средней Азии требовали независимости или автономии.
Всеобщее насилие и хаос для большевиков были их стихией, т.к. они призывали «грабить награбленное». Большевистская партия создавала и вооруженные военизированные подразделения - Красную гвардию. Советы тоже переходили на сторону большевиков. Председателем Петроградского Совета был избран Троцкий. Вновь был выдвинут лозунг «Вся власть Советам!», снятый в июле.
Тем временем 15 сентября ЦК большевиков получил письма Ленина с требованием незамедлительно взять курс на вооруженное восстание, однако ЦК отверг эти предложения Ленина. Умеренные большевики (Каменев Рыков, Ногин и др.) имели близкие позиции с меньшевиками-интернационалистами и эсерами и ориентировались не на пролетарскую революцию и диктатуру пролетариата, а на создание коалиционного социалистического правительства из представителей меньшевиков, эсеров и большевиков. ЦК постановил сжечь все письма Ленина, сохранив лишь по одному экземпляру для архива. Даже Троцкий полагал, что предстоящий II съезд Советов мирно возьмет власть, и разгон Временного правительства в этом случае будет санкционирован. В конце сентября Ленин поставил даже ультиматум: или ЦК готовит восстание, или он выходит из ЦК, оставляя за собой право свободно агитировать в партии.
10 октября проходило заседание ЦК в присутствии нелегально прибывшего в Петербург Ленина. Он настоял на принятии решения о вооруженном восстании. Оппозиция ленинскому курсу в большевистском руководстве сохранялась: Каменев и Зиновьев голосовали против восстания, считая его обреченным на поражение. Они выступали за другой, мирный путь к власти - завоевание большинства на II съезде Советов, были готовы разделить власть с другими социалистическими партиями. Чтобы предотвратить восстание, Каменев от своего и Зиновьева имени опубликовал в газете А.М.Горького «Новая жизнь» заметку, в которой высказывал свое несогласие с решением о восстании. Ленин назвал их штрейкбрехерами и потребовал исключить из партии. Но исключения не последовало. 12 октября Петроградский Совет под предлогом обороны города создал Военно-революционный комитет (ВРК), ставший штабом подготовки и проведения восстания.
16 октября на расширенном заседании ЦК решение о восстании было подтверждено.
Временное правительство, ВЦИК, руководство различных партий непрерывно заседали, пытаясь предотвратить готовящееся восстание. Но революционные массы уже не верили резолюциям, они пошли за большевистскими лозунгами: мир - народу, хлеб - голодным, землю - крестьянам, фабрики, заводы - рабочим, власть - Советам, свобода, равенство, братство, социальная справедливость.
Большевики, готовя восстание, рассчитывали на 10-15 тыс. преданных им солдат и матросов. Керенский считал, что правительство справится с восстанием и отказался от предложения генерала Алексеева мобилизовать несколько тысяч офицеров, находящихся в Петрограде. Верность Временному правительству сохранили лишь милиция, юнкера и женский батальон. В отличие от апреля и июля, большевики ставку делали не на толпу, а на организованную военную силу. Повстанческие отряды планомерно занимали стратегические пункты города - вокзалы, мосты, телеграф, телефонную станцию. Государственный банк. Ночью 24 октября крейсер «Аврора» сделал холостой выстрел по Зимнему дворцу. Затем стреляли боевыми снарядами из Петропавловской крепости и лишь двое попали в цель. 25 октября вечером восстание победило. В ночь на 26 октября был занят Зимний дворец, правительство арестовано.
В 22 ч. 40 м. 25 октября (7 ноября) открылся II Всероссийский съезд Советов, призванный узаконить переворот. Около половины депутатов составляли большевики, вместе с левыми эсерами они образовали большинство. Меньшевики и эсеры в знак протеста против восстания покинули съезд. II съезд Советов создал временное Советское правительство во главе с Лениным. Здесь же были приняты первые декреты - о мире и земле. В декрете о мире предлагалось всем воюющим народам и их правительствам начать переговоры о демократическом мире без аннексий и контрибуций. Декрет о земле, который во многом повторял эсеровскую аграрную программу, предусматривал переход помещичьих и иных земель в распоряжение крестьянских комитетов и уездных крестьянских Советов. Согласно включенному в него Наказу о земле, частная собственность на землю отменялась, земля объявлялась всенародным достоянием и подлежала уравнительному разделу между крестьянами по трудовой и потребительской норме.