Після провальних «мирних» спроб захопити владу в Україні більшовики вирішили вдатися до більш рішучих заходів.
У жовтні Ленін таємно приїжджає в Петроград, де починає пропагувати нове повстання, його не підтримують Каменєв і Троцький. Другий при цьому пропонує дочекатися рішень Другого З'їзду Рад (Всеросійського), призначеного на 20 і перенесеного на 25 жовтня (за старим стилем).
18 жовтня 1917 (за ст. Стилем) в гарнізонах Петрограда відбулося нарада полків, де було вирішено провести збройне повстання проти чинної влади, якщо його ініціює Петрораду (де у більшовиків було 90% голосів). Через п'ять днів на бік більшовиків перейшов гарнізон Петропавлівської фортеці. На боці ж Тимчасового уряду виявилися юнкера з училищ і шкіл військових прапорщиків, ударна жіноча рота, козаки.
24 жовтня сили більшовиків захопили телеграф, телеграфне агентство, за допомогою якого викликали з Крондштата бойові кораблі. Вони ж не дали юнкерам розвести частина мостів.
У ніч з 24 на 25 жовтня більшовикам вдалося захопити центральну телефонну станцію, Держбанк, Варшавський вокзал, відключити центральне електропостачання урядових будівель, вивести в Неву крейсер «Аврора». До полудня «революційні маси» захопили Маріїнський палац. Штурм ж Зимового палацу був проведений пізно вночі, після попереднього його обстрілу з гармат крейсера «Аврора». У 2 години 10 хвилин 26 жовтня Тимчасовий уряд здався.