Đảng Bolshevik do Vladimir Ilyich Lenin lãnh đạo nhân thời cơ đó đã tổ chức những cuộc biểu tình lớn chống chiến tranh và bãi công tập thể. Ngày 9 tháng 1 năm 1917 (22 tháng 1 theo Công Lịch), trong lễ kỷ niệm "Ngày chủ nhật đẫm máu" ở Petrograd đã xảy ra một cuộc biểu tình lớn chống chiến tranh. Cuộc biểu tình lan rộng sang Moskva, Baku và nhiều thành phố khác.

Phong trào cách mạng sôi nổi nhất là ở thành phố Petrograd. Ngày 18 tháng 2 (3 tháng 3 theo Công Lịch), 30.000 công nhân đình công và ngày này trở thành ngày mở đầu cho Cách mạng tháng Hai. Ngày 23 tháng 2 (8 tháng 3) nhân Ngày Quốc tế Phụ nữ, 90.000 nữ công nhân của 50 xí nghiệp ở Petrograd tham gia biểu tình chống chiến tranh. Cuộc bãi công nhanh chóng chuyển sang tổng bãi công chính trị. Ngày 24 tháng 2 bãi công lan rộng khắp thành phố, lôi cuốn 20 vạn công nhân tham gia.

Ngày 25 tháng 2 (10 tháng 3), đảng Bolshevik quyết định chuyển sang tổng bãi công chính trị toàn thành phố và các cuộc xung đột giữa những người biểu tình và cảnh sát đã diễn ra. Ngày 26 tháng 2 (11 tháng 3), theo lời kêu gọi của đảng Bolshevik, công nhân chuyển từ tổng bãi công chính trị sang khởi nghĩa vũ trang bằng cách tước vũ khí của cảnh sát. Công nhân còn kêu gọi binh lính đứng về cách mạng lật đổ Nga hoàng. Đến buổi chiều, nhiều nơi quân đội đã đứng về phía nhân dân, nổ súng bắn vào cảnh sát.

Ngày 27 tháng 2 (12 tháng 3), cuộc khởi nghĩa lan ra khắp thành phố. Triều đình Nga hoàng phải huy động 60.000 binh lính từ mặt trận trở về đàn áp phong trào tuy nhiên binh lính được nhân dân vận động đã bắn vào cảnh sát, bắt các bộ trưởng và tướng của Sa hoàng. Sa hoàng Nikolai II thoái vị và đế quốc Nga cáo chung (1917).