Vào ngày 9 tháng 3 (22), khi phe Bolshevik của Petrosoviet được thành lập, nó chỉ có khoảng 40 thành viên. Với sự chiếm ưu thế của những người theo chủ nghĩa xã hội cách mạng và những người Menshevik trong Xô viết, Trung ương Đảng Lao động Dân chủ Xã hội Nga (b) đã kêu gọi các tổ chức đảng của Petrograd sớm tìm cách bầu cử lại các đại biểu. Vào ngày 7 tháng 5 (20) trên tờ "Pravda", công bố dự thảo lệnh cho các đại biểu Bolshevik được bầu vào Xô viết. Ngay cả các cuộc bầu cử lại từng phần đã thay đổi đáng kể tỷ lệ cán cân quyền lực trong Xô viết Petrograd. Đến đầu tháng 7, phe Bolshevik có khoảng 400 thành viên. Những người Bolshevik chiếm ưu thế trong bộ phận công nhân của Xô viết, nhưng bộ phận binh lính vẫn tiếp tục đi theo các thủ lĩnh xã hội chủ nghĩa cách mạng. Tất cả những điều này đã dẫn đến những biến động lớn trong đường lối chính trị của Xô viết Petrograd vào tháng 7 và tháng 8.

Một sự thay đổi cơ bản trong thành phần chính trị của Xô viết Petrograd xảy ra vào cuối tháng 8 và đầu tháng 9. Sự sụp đổ của Riga (ngày 21 tháng 8 (ngày 3 tháng 9), 1917) và cuộc binh biến của tướng Kornilov đã dẫn đến tâm trạng "tả khuynh" của đa số đại biểu ngoài đảng trong Xô viết. Trong bài phát biểu của Kornilov, Ủy ban Quân sự Cách mạng đầu tiên được thành lập dưới quyền Petrosoviet để tổ chức bảo vệ thủ đô; sau khi cuộc binh biến bị dập tắt, Ủy ban đã bị giải thể. Lợi dụng sự thất bại của bài phát biểu Kornilov (ngày 28 tháng 8 (ngày 10 tháng 9) năm 1917) và cuộc khủng hoảng chính trị sau đó, những người Bolshevik đã cố gắng tổ chức nghị quyết "Về quyền lực" tại phiên họp tối ngày 31 tháng 8 (ngày 13 tháng 9 năm 1917), yêu cầu chuyển giao toàn bộ quyền lực ở Nga cho Xô viết. Lần đầu tiên trong lịch sử, Xô viết Petrograd bỏ phiếu về một vấn đề chủ yếu, những người Bolshevik đã nhận được đa số phiếu của các đại biểu. Cố gắng can thiệp vào việc Bolshevi hóa của Xô viết Petrograd, Đoàn Chủ tịch Xã hội chủ nghĩa cách mạng-Menshevik gồm Nikolay Semenovich Chkheidze, Abram Rafailovich Gots, Fyodor Ilyich Dan, Irakli Georgievich Tsereteli, Viktor Mikhailovich Chernov - đã từ chức, dẫn đến ngày 9 tháng 9 (22), năm 1917 Lev Trotsky được bầu làm Chủ tịch Xô viết Petrograd, không lâu trước đó đã phát hành tờ "Crosses". Ngày 25 tháng 9 (ngày 8 tháng 10 năm 1917), cuộc bầu cử lại ủy ban chấp hành Petrosoviet diễn ra. Trong khu vực công nhân, 230 đại biểu đã bỏ phiếu cho những người Bolshevik, 156 cho những người Cách mạng Xã hội và những người Menshevik. Đến đầu tháng 11 những người Bolshevik có tới 90% số phiếu bầu trong Xô viết Petrograd.

Yêu cầu của đa số đại biểu Petrograd vào ngày 31 tháng 8 về việc chuyển giao tất cả quyền lực ở Nga cho Xô viết, đã khởi xướng một quá trình Bolshevik hóa nhanh chóng Xô viết các đại biểu Công nhân và Binh sĩ Petrograd. Một lần nữa, bầu không khí gợi nhớ đến những tháng đầu tiên của quyền lực kép, cuộc đối đầu giữa Xô viết và chính phủ, lại nổi lên. Tuy nhiên, giờ đây, Xô viết hầu như chỉ ủng hộ một đảng từ khối dân chủ cách mạng thống nhất trước đây. Phần các đảng còn lại - những người theo chủ nghĩa cách mạng xã hội chủ nghĩa, những người Menshevik, những người ủng hộ quyền lực chính phủ liên hiệp do Alexander Fedorovich Kerensky đứng đầu chỉ được một thiểu số đại biểu ủng hộ.

Dựa vào phần lớn những người ủng hộ mạnh mẽ của họ ở Petrosoviet, những người Bolshevik, bất chấp sự phản đối của Ủy ban Chấp hành Trung ương, đã có thể triệu tập Đại hội đại biểu công nhân và binh lính toàn Nga lần thứ II và tổ chức cuộc khởi nghĩa vũ trang tháng Mười.

Vào đêm trước của Đại hội II, Bolshevik Petrosoviet đã tổ chức một đại hội khu vực, Đại hội các Xô viết khu vực phía Bắc lần thứ nhất, bao gồm Petrograd và Baltic. Đại hội được tổ chức vào ngày 11-13 tháng 10 (24-26) năm 1917 tại Petrograd và đặc trưng bởi sự chiếm ưu thế rõ rệt của những người theo chủ nghĩa xã hội cấp tiến: trong số 94 đại biểu tham dự Đại hội có 51 người Bolshevik và 24 người Xã hội chủ nghĩa cách mạng cánh tả. Ủy ban khu vực phía Bắc, được bầu tại Đại hội gồm 11 người Bolshevik và 6 người Xã hội chủ nghĩa cách mạng cánh tả, đã phát động một hoạt động sôi nổi để chuẩn bị cho Đại hội II toàn Nga. Vào ngày 16 tháng 10, các bức điện đã được gửi thay mặt cho những người Bolshevik Petrosoviet, Mossovet (Xô viết Moskva) và Đại hội các Xô viết khu vực phía Bắc với đề nghị cử các đại biểu của họ tới Đại hội trước ngày 20 tháng 10. Hoạt động này diễn ra trên nền tảng không thiện chí của những người Menshevik và các đảng xã hội chủ nghĩa cách mạng cánh hữu nói chung miễn cưỡng triệu tập Đại hội vì việc này thực sự làm phương hại đến ý chí của Quốc hội Lập hiến về vấn đề quyền lực trong nước.

Ủy ban cách mạng quân sự Petrograd

Vào ngày 9 tháng 10 (22), khi quân đội Đức chiếm đóng vịnh Riga tiếp cận thủ đô ở một khoảng cách nguy hiểm, những người theo chủ nghĩa xã hội cánh hữu (Menshevik và những người chủ nghĩa xã hội cách mạng) đã đệ trình lên Ủy ban chấp hành Petrograd đề xuất thành lập Ủy ban Phòng thủ Cách mạng để bảo vệ thủ đô từ người Đức; Ủy ban đã được kêu gọi để công nhân thủ đô tham gia vào việc bảo vệ Petrograd. Những người Bolshevik ủng hộ đề xuất, coi đây là cơ hội để hợp pháp hóa Cận vệ Đỏ. Vào ngày 16 tháng 10 (29) Hội nghị toàn thể Xô viết Petrograd đã thông qua một nghị quyết do chủ tịch Xô viết Trotsky đề xuất về việc thành lập Ủy ban Quân sự Cách mạng - như đã nói, để bảo vệ cuộc cách mạng khỏi "cuộc tấn công chuẩn bị công khai của quân đội và dân sự Kornilovtsy". Trên thực tế, Ủy ban quân sự cách mạng đã trở thành trụ sở hợp pháp của cuộc khởi nghĩa vũ trang tháng Mười.

Cũng giống như Mệnh lệnh số 1 vào đêm ngày 2 tháng 3 (15) đặt toàn bộ đơn vị đồn trú của thủ đô dưới quyền của Xô viết Petrograd, các quyết định của Xô viết ngày 9 (22) và 16 (29) tháng 10 liên quan đến việc thành lập Ủy ban Cách mạng Quân sự cho phép nó, một lần nữa thiết lập quyền kiểm soát các lực lượng vũ trang của thành phố. Xung đột mới này không còn có thể được giải quyết một cách hòa bình nữa, vì Kerensky và các bên ủng hộ ông ta từ chối thỏa hiệp với những người Bolshevik, và tham gia vào bất kỳ cuộc đối thoại nào. Xô viết Petrograd đang tiến tới một cuộc khởi nghĩa theo khẩu hiệu của những người Bolshevik "Tất cả quyền lực cho Xô viết!".

Ủy ban Quân sự Cách mạng bao gồm hàng chục người - những người Bolshevik, những người theo chủ nghĩa xã hội cách mạng cánh tả và những người theo chủ nghĩa vô chính phủ. Theo Quy định về Ủy ban Quân sự Cách mạng đã được Petrosoviet phê duyệt bao gồm các tổ chức đảng quân sự của các đảng Xã hội Chủ nghĩa Cánh tả và Bolshevik, đại biểu Đoàn Chủ tịch và Bộ phận Binh lính Petrosoviet, đại biểu Bộ chỉ huy Cận vệ Đỏ, Ủy ban Trung ương Hạm đội Baltic (Tsentrobalt) và Ủy ban Chấp hành Trung ương Hải quân (Centroflot), các nhà máy, ở Trung ương và Petrograd v.v... Ủy ban Quân sự Cách mạng cũng tuyên bố rằng tất cả đại biểu những người Bolshevik và Xã hội chủ nghĩa Cách mạng Cánh tả, tất cả Cận vệ đỏ, binh lính đồn trú ở Petrograd và thủy thủ Hạm đội Baltic đều thuộc quyền Ủy ban.

Vào ngày 21 tháng 10 (ngày 3 tháng 11), cuộc họp của đại biểu các ủy ban trung đoàn đơn vị đồn trú Petrograd đã công nhận Xô viết Petrograd là chính quyền duy nhất trong thành phố, sau đó Ủy ban Quân sự Cách mạng bắt đầu bổ nhiệm các ủy viên của mình cho các đơn vị quân đội, kho vũ khí và đạn dược, nhà máy và đường sắt, thay thế các ủy viên của Chính phủ lâm thời. Ngày 23 tháng 10 (ngày 5 tháng 11), đích thân Chủ tịch Xô viết thành phố Petrograd, Trotsky, đã “phân phối” các vị trí đóng quân dao động cuối cùng - Pháo đài Peter và Paul. Đến ngày 24 tháng 10 (ngày 6 tháng 11) các ủy viên của Ủy ban Quân sự Cách mạng đã được bổ nhiệm vào tất cả các vị trí chiến lược chính trong thủ đô. Nếu không có sự cho phép của họ, mệnh lệnh của Chính phủ lâm thời và Tổng hành dinh Quân khu Petrograd không được thực hiện.

Đến sáng ngày 25 tháng 10 (ngày 7 tháng 11) gần như toàn bộ thành phố đã nằm trong tầm kiểm soát của Ủy ban Quân sự Cách mạng. Cùng ngày trong lời kêu gọi "Gửi nhân dân Nga!" do Lenin viết, Ủy ban Quân sự Cách mạng tuyên bố rằng Chính phủ lâm thời đã bị phế truất và quyền lực nhà nước đã về tay Xô viết. Bộ chỉ huy dã chiến Ủy ban được thành lập, đêm ngày 26 tháng 10 (ngày 8 tháng 11) đã tiến hành chiến dịch chiếm Cung điện Mùa Đông và bắt giữ Chính phủ lâm thời.