В сентябре – начале октября на фоне наступления немцев, недостатка продовольствия и топлива, «разгрузки» города от части предприятий и населения и раскола правящих кругов в Петрограде нарастают радикальные революционные настроения. Большевики уже практически не таясь готовятся к вооруженному захвату власти. 12 октября при Петросовете формируется Военно-революционный комитет из большевиков, левых эсеров и анархистов, формально – для защиты революции, фактически – для организации вооруженного захвата власти.

Его активная фаза началась 24 октября с действий Временного правительства по предотвращению готовящейся попытки военного захвата власти Военно-революционным комитетом Петрограда. Действия эти оказались малоэффективными: в ночь с 25 на 26 октября был захвачен Зимний дворец и арестованы заседавшие там министры Временного правительства.

Что же это было – заговор, переворот или восстание? Меньшевик Николай Суханов свидетельствовал, что из-за отсутствия массовых выступлений противники большевиков еще долгое время определяли произошедшее как «военный заговор и чуть ли не дворцовый переворот». Действительно, 25 и 26 октября Петроград фактически жил своей обычной жизнью – «сотни тысяч людей легли спать в обычное время, рано встали и отправились на работу… ходили трамваи, магазины и рестораны были открыты, театры работали», – пишет Джон Рид. Но победители определяли произошедшее именно как восстание. «Мы… открыто ковали волю масс на восстание, – писал Троцкий, – наше восстание победило». А его бескровность была обусловлена тем, что рабочим и солдатам «на улицах было нечего делать. Ведь у них не было врага, который требовал бы их массового действия, их вооруженной силы, сражений, баррикад», – говорил Суханов.

Сравнивая ход событий февраля и октября 1917 года, которые в хронологической последовательности представлены на карте города, можно увидеть явные различия между этими двумя событиями. В первом случае участвуют сотни тысяч людей, ареной борьбы предстает весь центр города, события развиваются в течение нескольких дней, постепенно перерастая от относительно мирных демонстраций в истребление противника. Октябрьские события отличаются точечностью ударов, относительной малочисленностью участников, кратковременностью и территориальной локализованностью. В чем же причина таких отличий? Не в том ли, что в первом случае происходило изменение государственного строя и свержение трехсотлетней династии, а во втором, может быть, лишь появление нового «временного» правительства? Ведь победившая сторона сама в своем постановлении об образовании Совета народных комиссаров определила: «Образован для управления страной вплоть до созыва Учредительного собрания». Хотя, в конечном итоге, именно октябрьские события оказали определяющее влияние на ход всей истории XX века.

С арестом министров Временного правительства сопротивление противников Петроградскому ВРК не прекратилось. Уже в ночь с 25 на 26 октября, во время осады Зимнего дворца, в здании Городской думы был сформирован Комитет спасения Родины и революции. В него вошли представители самых различных политических партий и профессиональных организаций, которых объединяло неприятие свержения Временного правительства большевиками.

Уехавший утром 25 октября из Зимнего дворца в Штаб Северного фронта (Псков) глава Временного правительства Александр Керенский 26 октября был поддержан командиром 3-го конного корпуса генералом Красновым. Вместе они выдвинулись в направлении Петрограда. 27 октября Керенский с верными войсками, в первую очередь казаками генерала Краснова, был в Гатчине. 28 октября он занял Царское Село. Над городом кружили аэропланы и разбрасывали воззвания, подписанные Керенским. В самом городе происходили перестрелки и разоружение отрядов Красной гвардии. В этот день Комитет спасения утвердил план мятежа. К несчастью для восставших, этот план был изъят ночью у арестованного эсера Брудерера и стал известен большевикам. Штабом восстания, которое возглавил полковник Полковников, стало Николаевское инженерное училище, расквартированное в Инженерном замке. Отряды юнкеров Николаевского училища рано утром успели выйти из него в город и захватить броневики в Михайловском манеже, телефонную станцию, государственный банк и гостиницу «Астория». Войска Военно-революционного комитета и отряды Красной гвардии успели окружить остальные военные училища – Павловское, Михайловское, Константиновское, которые сдались после непродолжительной осады. Во второй половине дня, ближе в пяти вечера, сдался и окруженный Инженерный замок, чуть позже – телефонная станция. Сдавшиеся юнкера были отпущены на свободу, но тех из них, кто «перепугавшись, пытались бежать по крыше или спрятаться на чердаке… переловили и выбросили на улицу». Наиболее ожесточенное сопротивление отрядам ВРК оказало Владимирское училище, юнкера которого вели кровопролитный бой с раннего утра до половины третьего дня. Училище сдалось только после расстрела из орудий. Объясняя убийство некоторых юнкеров, участник штурма училища Иван Жига писал, «что они уже… вывешивали белый флаг, и когда наши пошли к ним на переговоры – они расстреляли их в упор». Об этом же говорил член ПВРК Иван Флеровский: «выкинуть белый флаг… и затем поливать из пулемета… Если и был в действительности взрыв жестокости, он явился результатом… провокации юнкеров». Юнкеров группами человек по двадцать повели под конвоем в Петропавловскую крепость, но по дороге «толпа набросилась на одну из таких групп и растерзала еще восемь юнкеров», – свидетельствовал Джон Рид. Комиссар Гренадерского полка большевик Ильин-Женевский вспоминал, что для того, чтобы оградить юнкеров от самосуда толпы, их даже пришлось «отвести в Петровский парк, поставить на мосту крепкий заслон и подождать успокоения толпы».

30 октября генерал Краснов начал наступление одновременно на Пулковские высоты и на Красное Село, которое было остановлено превосходящими по численности отрядами матросов, красногвардейцев и солдат. Его силы были исчерпаны, и он отошел сначала в Царское Село, затем в Гатчину, где и был арестован 1 ноября. Керенский, как и 25 октября, избежал ареста. По сообщению газеты «Рабочий и солдат», «переодевшись матросом и надев очки шофера, он удрал на извозчике».