23 февраля на улицы Петрограда вышло более 80 тысяч забастовщиков с требованиями «Хлеба!». По оценке петроградского градоначальника Александра Балка волнения были спровоцированы одновременной серией публикаций в городских газетах о предстоящем введении карточек на хлеб с нормой отпуска в одни руки. Почему они появились, был ли это чей-то заказ или просто отклик на злободневную тему – осталось невыясненным. 24 февраля на улицах были замечены политические лозунги «Долой царя!», «Долой правительство!», раздались первые выстрелы по полиции. Дело поддержания порядка было передано в руки военных. Несмотря на это, 25 февраля нападения на полицейских уже приобрели систематический характер, а казаки иногда открыто поддерживали демонстрантов. Характерно, что демонстранты использовали актуальные и сейчас способы организации уличных беспорядков. Во главе колонн протестующих зачастую шли женщины и дети. Женщины вступали в диалог с солдатами, стоящими в оцеплении, а затем уже сквозь распавшийся «на группки спорящих людей» строй проходили основные массы демонстрантов. При этом манифестанты стремились попасть в самый центр города. 26 февраля войскам был отдан приказ применить оружие. Стрельба велась в различных точках Невского проспекта, появились первые массовые жертвы. Это был первый тревожный звонок для власти. Открыто взбунтовалось целое воинское подразделение – 4-я рота Павловского полка. Зачинщиков удалось арестовать, разоружить, роту вернуть в казармы; на этом успехи правительственных сил закончились.
На следующий день, 27 февраля, в Петрограде царская власть пала de facto, что de jure было оформлено лишь 3 марта. В этот день объединились протестующий народ и армия.
Восстание началось в районе, примыкающем к Таврическому саду. Первыми подняли оружие солдаты Волынского полка под предводительством унтер-офицера Тимофея Кирпичникова. К ним присоединились воинские части, расположенные поблизости – Преображенский и Литовский запасные полки, саперный батальон. Двинувшись к Литейному проспекту и далее к Невскому проспекту и на Выборгскую сторону, они разгромили воинские части, открыли тюрьмы, захватили арсенал. Навстречу им, по воспоминаниям большевика Адольфа Тайми, «ехали с Выборгской стороны наши боевики». Сборный отряд правительственных войск под командованием полковника Кутепова, отправленный с заданием «оцепить район от Литейного моста до Николаевского вокзала» и навести там порядок, после продолжительных боев в районе Литейного проспекта и прилегающих улиц, по словам самого Кутепова, «растворился».
В разгар боев на Литейном проспекте, в 12:40, председатель Госдумы Михаил Родзянко отправил императору телеграмму: «Правительство совершенно бессильно подавить беспорядок… Завтра может быть уже поздно». Царь расценил эту телеграмму как вздор. И надо сказать, что Родзянко действительно оказался неправ. Но ошибся он только во времени. Все произошло не на следующий день, а буквально несколько часов спустя. Большевик Лапшин позже вспоминал: «В городе полыхали пожары – народ поджигал тюрьмы и полицейские участки. Никто уже не обращал внимания на окрики и предостережения властей…» «В 1 час. дня председатель Совета Министров доложил по телефону Председателю Государственной думы Родзянко о подаче им в отставку. По слухам, подали в отставку и остальные члены кабинета», – сообщал Петроградский комитет журналистов. В 14:30 Совет старейшин Государственной думы выбрал Временный комитет для водворения порядка в Петрограде. Чуть позже в Таврическом дворце был избран и Петроградский совет. Появились новые органы власти.
К вечеру 27 февраля под контролем командующего войсками Петроградского военного округа генерала Хабалова оставались только Зимний дворец, Адмиралтейство и Петропавловская крепость. К утру 28 февраля его войска перешли в здание Адмиралтейства. Но после сдачи в 11 утра Петропавловской крепости, как вспоминал член военной комиссии Петросовета Сергей Мстиславский, «Адмиралтейство могло с минуты на минуту попасть под обстрел полевых батарей… морской министр Григорович предложил вывести войска из здания Адмиралтейства, дабы не подвергать казенного имущества опасности разгрома». Дальнейшее сопротивление стало бессмысленным. Из показаний генерала Хабалова Следственной комиссии: «…войска… просто разошлись… Сдачи не было… Сдаться можно было, если бы были войска, а тут кому было сдаваться?» В Петрограде в распоряжении правительства вооруженных сил больше не осталось.