Петроградский ВРК тотчас же назначил своих комиссаров в воинские части, на корабли и ряд важных государственных объектов, потребовал от войск исполнять приказы Главнокомандующего войсками Петроградского военного округа Г. П. Полковникова только с санкции ВРК.

В ответ на это Временное правительство, стремясь сорвать подготовку к восстанию, собрало подразделения юнкеров из Петрограда и Ораниенбаума и усилило охрану важнейших объектов, в том числе Зимнего дворца.

Керенский для подавления готовящегося восстания пытался найти помощь в Предпарламенте, но не получил там необходимой поддержки, и утром 25 октября выехал в штаб Северного фронта, в Псков, откуда должен был привести в Петроград верные Временному правительству войска. Однако командующий фронтом генерал В. А. Черемисов заявил, что приказ Керенского о посылке войск им отменен, так как у него нет частей, которые можно снять с фронта. Керенский, получив отказ, встретился с генералом П. Н. Красновым, заверившим его, что казаки и пехота пойдут на выручку Временного правительства.

Между тем события в Петрограде нарастали лавинообразно. Утром 24 октября, по распоряжению правительства, юнкера совершили налет на типографию газеты большевиков «Рабочий путь». Одновременно был отдан приказ об аресте и предании суду членов Петроградского ВРК. Однако большевики приняли ответные меры. По указанию ВРК, солдаты Литовского полка и саперного батальона изгнали юнкеров из типографии. Далее революционными частями была сорвана попытка юнкеров развести мосты через Неву. Тем временем на сторону ВРК перешли солдаты Кексгольмского полка, охранявшие Центральный телеграф. Отряд моряков завладел Петроградским телеграфным агентством, а подразделения Измайловского полка — Балтийским вокзалом. Были блокированы Павловское, Владимирское пехотные и другие военные училища.

В то же время Петроградский ВРК медлил с началом штурма Зимнего дворца, так как председатель Петросовета Троцкий предлагал передать решение вопроса о власти очередному съезду Советов. Но Ленин вечером 24 октября потребовал немедленно арестовать правительство.

Во втором часу ночи 25 октября красногвардейцы Выборгского района, моряки и солдаты Кекскольмского полка захватили Главный почтамт, а саперы — Николаевский вокзал. В 3:30 крейсер «Аврора» встал у Николаевского моста, около 6:00 был занят Госбанк, а затем Центральная телефонная станция. В 13:00 в руки заговорщиков перешел Мариинский дворец, где они распустили Предпарламент. Затем были захвачены военный порт и Главное адмиралтейство. Около 15:00 на экстренном заседании Петросовета Ленин заявил, что рабочая и крестьянская революция свершилась.

Вечером к Зимнему дворцу стали подтягиваться части, верные ВРК. Они заняли Военное министерство и все подходы к Дворцовой площади. В 19:00 Временному правительству был предъявлен ультиматум о сдаче. После его отклонения в 21:40 были произведены артиллерийские выстрелы из Петропавловской крепости и затем с крейсера «Аврора». Начался обстрел дворца из винтовок и пулеметов, продолжавшийся 10–15 мин. После этого сдались часть казаков, юнкеров, полурота женского батальона. Оставшимся в Зимнем дворце был предъявлен новый ультиматум, и после отказа сдаться был открыт артиллерийский обстрел, окончательно деморализовавший защитников Временного правительства. По существу, организованного сопротивления они не оказали. Отряды ВРК проникли во дворец и около 2:00 26 октября арестовали министров Временного правительства.

Между тем в 22:40 Ф. И. Дан от имени ВЦИК открыл II Всероссийский съезд Советов рабочих и солдатских депутатов. Съезд почти единогласно поддержал предложение Л. Мартова об урегулировании политического кризиса мирным путем и о начале переговоров с целью создания коалиционного демократического правительства.

Однако правые эсеры и меньшевики выступили с резким осуждением большевиков, но, не найдя поддержки, покинули съезд. Мартов, желая остановить развитие гражданской войны и добиться согласия между социалистическими партиями, предложил резолюцию, которая осуждала большевиков за осуществление переворота до открытия съезда, требовала создания общедемократического правительства. Но после оваций, устроенных съездом прибывшим большевикам — членам городской думы, и после речи Троцкого, в которой он высмеял предложение Мартова, меньшевики-интернационалисты ушли со съезда. В 2:40, по требованию левых эсеров, отстаивавших точку зрения Мартова, был объявлен перерыв.

После перерыва Каменев объявил о взятии Зимнего дворца и об аресте министров Временного правительства. После чего настроения колебавшихся делегатов окончательно склонились в пользу большевиков. Под утро съезд заслушал и принял написанное Лениным обращение «Рабочим, солдатам и крестьянам», в котором объявлялось о переходе власти ко II Съезду Советов, а на местах — к Советам рабочих, солдатских и крестьянских депутатов. Вечером 26 октября съезд принял «Декрет о мире» и «Декрет о земле».

На съезде было утверждено большевистское временное рабочее и крестьянское правительство — Совет Народных Комиссаров (СНК), и избран новый состав ВЦИКа. Из 101 его члена 62 являлись большевиками, 29 — левыми эсерами, 6 — меньшевиками-интернационалистами.

Утром 26 октября находившийся в городе Остров Керенский отдал приказ о движении 3-го конного корпуса генерала Краснова на Петроград. Однако в его распоряжении находилось всего 700 казаков, с которыми он 27 октября без боя занял Гатчину и после непродолжительной перестрелки 28 октября вошел в Царское Село, а через день вышел к Пулковским высотам. Для разгрома небольшого по численности отряда, оставшегося верным Временному правительству, большевики мобилизовали более 10 тыс. солдат, матросов и красногвардейцев.

В Петрограде генерала Краснова готовился поддержать созданный еще 24 октября Комитет общественной безопасности под руководством городского головы Г. И. Шрейдера. Через день главным образом эсерами и меньшевиками — членами городской думы, прежнего ВЦИКа, исполкома Всероссийского Совета крестьянских депутатов, ушедшими со II съезда Советов, членами фракций социалистических партий был создан Комитет спасения Родины и революции. Комитет планировал одновременно с вступлением в Петроград войск Краснова поднять восстание против большевиков. (Но начать действовать ему пришлось раньше.) 29 октября против большевиков выступили юнкера, но вскоре они были разгромлены.

Левое крыло меньшевиков, а отчасти и эсеров, не поддерживая вооруженные выступления, тем не менее, осуждало и большевиков. Всероссийский исполнительный комитет профсоюза железнодорожников под угрозой всеобщей забастовки потребовал прекратить военные действия и начать переговоры с целью создания однородного социалистического правительства. В ходе начавшихся 29 октября переговоров большевики согласились на расширение базы правительства и изменение его состава и даже склонялись к исключению из него Ленина и Троцкого (чего добивались меньшевики и эсеры). Но они пытались отстоять другие решения II съезда Советов. В то же время Каменев, Рязанов и другие большевики готовы были пойти гораздо дальше навстречу жестким требованиям меньшевиков и эсеров. В частности, они согласились на создание Народного совета вместо избранного на II съезде Советов ВЦИКа и на выдвижение главой нового правительства В. М. Чернова или даже более правого Н. Д. Авксентьева.

Однако вскоре руководство партии большевиков резко изменило свою позицию, отказавшись от продолжения переговоров. Причиной послужил исход сражения на Пулковских высотах, где имеющей десятикратное превосходство сил Красной гвардии удалось одержать победу над казаками Краснова. 1 ноября Керенский бежал из Гатчины, генерал Краснов был задержан, но вскоре освобожден под честное слово не воевать против революции.

Существует устойчивый миф, что Ленин якобы всячески старался прекратить мировую бойню и добиться установления скорейшего мира. Однако факты говорят об обратном. Вот, например, как он относился к идее прекращения войны на ее начальном этапе: