臨時政府不顧人民死活，於7月1日在西南前線發動對同盟國的大規模進攻，但這次軍事冒險遭到慘敗。消息傳到首都，群情激憤。7月16日，彼得格勒軍區第一機槍團率先集會決議，準備武裝起義。其他部分團隊和工人也準備行動。但布爾什維克黨考慮到武裝奪取政權的時機尚未成熟，決定引導群眾進行和平示威。7月17日，首都50萬群眾舉行聲勢浩大的示威遊行，臨時政府悍然出動軍隊屠殺示威群眾。隨後又實行大逮捕，強行解除工人武裝，搗毀《真理報》編輯部和印刷廠，並下令通緝列寧。布爾什維克黨被迫重新轉入秘密狀態。
七月事件標誌著兩個政權並存局麵的結束，政權完全集中到反革命的臨時政府手中，被孟什維克和社會革命黨人控製的蘇維埃成了臨時政府的附屬物，俄國革命和平發展的可能性消失了。從此，革命運動進入武裝奪取政權的新階段。
俄國國內政治形勢的急劇變化，要求布爾什維克黨製定新的方針和策略。1917年8月8日至16日，布爾什維克黨在彼得格勒召開了第六次代表大會。列寧由於受到通緝未能出席，但被大會推舉為名譽主席，並在事實上領導了這次代表大會。大會對七月事件後的形勢和黨今後的方針進行了討論，確定了武裝起義的方針，決定用“政權轉歸無產階級和貧苦農民”的口號取代“全部政權歸蘇維埃”的口號。大會號召工人、農民和士兵站在布爾什維克黨的旗幟下，準備同資產階級進行決戰。
資產階級臨時政府為了尋求鞏固其單一政權的新支柱，並動員反革命力量徹底鎮壓革命，於8月25日至28日在莫斯科召開“國務會議”，臨時政府總理克倫斯基宣稱要用“鐵和血”的手段確立秩序。會議結束後，俄軍最高總司令科爾尼洛夫回到莫吉廖夫大本營積極策劃軍事政變，企圖建立軍事獨裁統治。他先令前線俄軍放棄裏加，為德軍進入彼得格勒敞開大門。隨後以保衛首都為借口，調哥薩克第三騎兵團和由高加索山民組成的“野蠻師”於9月7日向彼得格勒進軍，同時向克倫斯基政府發出最後通牒，要求政府辭職，把全部權力交給最高總司令。在這危急關頭，布爾什維克黨迅速動員和組織了6萬多名工人赤衛隊和士兵嚴陣以待，並派出大批宣傳員到叛亂部隊中進行宣傳解釋工作。受騙的士兵了解事情真相後，拒絕進攻首都，並紛紛掉轉槍口對準反動軍官，科爾尼洛夫也成了階下囚。
粉碎科爾尼洛夫叛亂的鬥爭大大提高了布爾什維克黨的威信，在彼得格勒、莫斯科和其他許多城市及工業中心的蘇維埃選舉中，布爾什維克均獲得多數。蘇維埃獲得新生。在農村，俄國歐洲部分90％以上的縣都爆發了農民奪地搶糧的鬥爭。在許多部隊中，士兵紛紛趕走軍官，成立士兵委員會。靠近彼得格勒和莫斯科的西方戰線和北方戰線的士兵、波羅的海艦隊水兵，以及後方衛戍部隊大都接受布爾什維克黨的主張。在國際上，各國帝國主義正忙於彼此廝殺，無暇向俄國革命發動進攻，武裝起義的時機成熟了。布爾什維克黨重新提出“全部政權歸蘇維埃”的口號，並積極準備武裝起義。
9月25—9月27日，列寧從芬蘭給布爾什維克黨中央寫了兩封信——《布爾什維克應當奪取政權》與《馬克思主義和起義》，指示中央要把武裝起義提上日程，並說：“如果我們現在不奪取政權，曆史是不會饒恕我們的。”10月20日，列寧秘密回到彼得格勒，直接領導武裝起義。10月23日，在布爾什維克黨中央委員會會議上通過了發動武裝起義的曆史性決議，為了對起義進行政治領導，會上成立了由列寧、托洛茨基、季諾維也夫、加米涅夫、斯大林、索柯裏尼柯夫和布勃諾夫等7人組成的政治局。10月25日，托洛茨基領導的彼得格勒蘇維埃成立軍事革命委員會，這是以後武裝起義的公開司令部。10月29日，布爾什維克黨中央召開擴大會議，重申發動武裝起義的決議，成立由斯維爾德洛夫、斯大林等5人組成的領導起義的革命軍事總部。
正當全黨積極準備武裝起義的時候，10月31日《新生活報》刊載了《尤·加米涅夫談“起義”》的訪問記。加米涅夫以他本人和季諾維也夫的名義，聲明不讚成黨中央關於起義的決議，從而泄露了黨的機密。臨時政府聞訊後，立即調動軍隊，采取破壞起義的措施。但是，這時革命的戰鬥隊伍已經充分動員和組織起來了，臨時政府的任何措施都不能阻擋滾滾向前的革命洪流。11月6日，彼得格勒武裝起義爆發了。到11月7日清晨，除冬宮等少數據點外，幾乎整個首都都已被起義者所控製。克倫斯基乘坐美國大使館的汽車倉皇逃出彼得格勒。晚9點45分，停泊在尼古拉耶夫橋邊的“阿芙樂爾”號巡洋艦發出攻打冬宮的信炮，赤衛隊員和革命士兵開始了對冬宮的總攻擊。次日淩晨2時，起義隊伍攻下冬宮，逮捕了正在開會的臨時政府的部長們。