10 октября — состоялось первое экстренное заседание ЦК РСДРП(б), на котором В.И. Ленин и Я.М. Свердлов выступили с докладами, где обосновали необходимость скорейшей подготовки и проведения вооруженного восстания в столице. Эта позиция была поддержана десятью членами ЦК, за исключением Л.Б. Каменева и Г.Е. Зиновьева. Несмотря на это обстоятельство, они, наряду с В.И. Лениным, И.В. Сталиным, Л.Д. Троцким, Г.Я. Сокольниковым и А.С. Бубновым, вошли в состав Политбюро ЦК, созданного для политического руководства вооруженным восстанием.
11 октября — Л.Б. Каменев и Г.Е. Зиновьев обратились с письмом в Центральный, Петроградский и Московский комитеты РСДРП(б), в котором пытались доказать гибельность курса на вооруженное восстание и неизбежность его поражения в данных исторических условиях.
12 октября — по инициативе Л.Д. Троцкого при исполкоме Петросовета был создан Военно-революционный комитет (ВРК), который фактически стал легальным штабом подготовки вооруженного восстания. Формальным руководителем этого органа стал левый эсер Павел Лазимир, но реальное руководство им осуществляли Лев Троцкий, Николай Подвойский, Павел Дыбенко, Владимир Антонов-Овсеенко и другие руководители Военной организации РСДРП(б).
16 октября — состоялось второе расширенное заседание ЦК РСДРП(б) по вопросу о вооруженном восстании. Мнения по данному вопросу опять разделились: шесть участников этого совещания проголосовали за зиновьевскую резолюцию об отсрочке вооруженного восстания до открытия II Всероссийского съезда Советов, а девятнадцать — поддержали ленинскую резолюцию о немедленном захвате власти. С учетом этого обстоятельства на вечернем заседании, где присутствовали только члены ЦК, для непосредственной организационно-технической подготовки и проведения вооруженного восстания был создан Военно-революционный центр (ВРЦ) в составе И.В. Сталина, Ф.Э. Дзержинского, Я.М. Свердлова, А.С. Бубнова и М.С. Урицкого.
В советской историографии господствовало утверждение о том, что именно ВРЦ, а не ВРК сыграл решающую роль в Октябрьском перевороте 1917 г. Такая трактовка роли этих структур в тех исторических событиях была связана с двумя важными обстоятельствами:
1) И.В. Сталин был членом ВРЦ, а не ВРК;
2) именно Л.Д. Троцкий был реальным руководителем ВРК, сыгравшем решающую роль в Октябрьском перевороте.
17 октября — Бюро ВЦИК, которое продолжали контролировать эсеры и меньшевики, по просьбе Временного правительства перенесло открытие II Всероссийского съезда Советов на 25 октября 1917 г.
18 октября — в газете «Новая жизнь», которую редактировал Максим Горький, была опубликована статья Льва Каменева, в которой он от себя лично и от имени Г.Е. Зиновьева заявил об их несогласии с решением партийного ЦК о курсе на вооруженное восстание, указав на то обстоятельство, что вопрос о власти может быть решен только на II Всероссийском съезде Советов.
Узнав об этой выходке Л.Б. Каменева, В.И. Ленин потребовал немедленного исключения его и Г.Е. Зиновьева из партии. Однако из-за примиренческой позиции, занятой И.В. Сталиным и Я.Б. Свердловым, не желавших усугублять дальнейший раскол в партии, это предложение вождя было отклонено.
Ряд современных авторов (Э. Щагин), отмечая серьезность расхождений по вопросу о восстании в руководстве большевистской партии, считает, что было бы неверно преувеличивать как глубину этих расхождений, так и степень их негативного воздействия на подготовку вооруженного восстания, чем явно грешила советская историография. В жарких спорах на заседаниях ЦК и в частных разговорах членов ЦК происходило не столько размежевание, сколько постепенное сближение позиций Л.Б. Каменева и Г.Е. Зиновьева с Л.Д. Троцким и И.В. Сталиным по вопросу взаимосвязи восстания и съезда Советов, а В.И. Ленина с Л.Д. Троцким об упреждающем ударе по политических противникам до начала работы съезда Советов.
19 октября — на организационном заседании ВРК было избрано бюро во главе с Л.Д. Троцким и принято решение о направлении в части столичного военного гарнизона и на корабли Балтийского флота комиссаров ВРК, которые получили неограниченное право накладывать вето на все приказы и распоряжения командиров воинских частей и соединений.
20―21 октября — на заседании Предпарламента между военным министром А.И. Верховским и министром иностранных дел М.И. Терещенко возник острый спор по проблеме войны и мира. Глава военного ведомства, обладавший реальной информацией о ситуации на фронте, предложил немедленно начать переговоры с союзниками о временном выходе России из состояния войны. М.И. Терещенко заявил, что данный вопрос не обсуждался в правительстве, и высказался против принятия данного предложения. А.Ф. Керенский, оказавшись в сложной ситуации, все же поддержал своего давнишнего товарища по масонской ложе и отправил генерала А.И. Верховского в бессрочный отпуск.
21―22 октября — состоялись переговоры делегации ВРК с командующим Петроградским военным округом полковником Г.П. Полковниковым, на которых тот отказался подчинить штаб округа Петросовету и признать полномочия комиссаров ВРК. В этой ситуации ВРК издал приказ, в котором объявил, что любые приказы и распоряжения штаба округа, не согласованные с ВРК, являются недействительными.
22―23 октября — по призыву исполкома Петросовета в столице состоялись массовые митинги и манифестации в поддержку Советов. Временное правительство, назначившее на те же дни смотр казачьих войск, было вынужденно под давлением ВРК отменить эту военно-политическую акцию.
В.И. Ленин, расценив эти события как свидетельство окончательного банкротства Временного правительства, в своем очередном письме, адресованном Я.М. Свердлову, потребовал немедленных и решительных действий. Однако Л.Д. Троцкий, находившийся в состоянии полной эйфории, посчитал, что можно подождать открытия съезда Советов и в рамках советской легальности взять власть. Но события последующих трех дней развеяли эти радужные иллюзии оракула революции.
24 октября — по приказу А.Ф. Керенского в Петроград были введены дополнительные воинские части, которые взяли под контроль ряд важнейших объектов города. Одновременно по распоряжению правительства была закрыта типография, в которой печатались органы ЦК и ВО РСДРП(б) газеты «Рабочий путь» и «Солдат».
В 9 часов утра в Смольном институте, где размещался штаб вооруженного восстания, состоялось экстренное заседание ЦК РСДРП(б), на котором были приняты следующие решения:
1) усилить охрану штаба революции;
2) организовать в Петропавловской крепости запасной штаб восстания;
3) возобновить издание партийных газет;
4) привести части Красной гвардии и Балтийского флота в повышенную боевую готовность.
Днем премьер-министр А.Ф. Керенский выступил в Предпарламенте и потребовал от депутатов предоставить правительству чрезвычайные полномочия для подавления большевистского мятежа. Вместо поддержки он получил вотум недоверия правительству, что фактически означало полный разрыв между А.Ф. Керенским и руководством эсеров и меньшевиков, еще недавно являвшихся главной опорой Временного правительства.
Во второй половине дня по приказу ВРК отряды Красной гвардии, части столичного гарнизона и отряды балтийских моряков взяли под контроль Центральный телеграф, Балтийский вокзал, Николаевский, Дворцовый и Литейный мосты и ряд других важнейших объектов города.
В.И. Ленин, находившийся на конспиративной квартире и получавший вполне достоверную информацию о событиях в столице, был крайне недоволен медлительностью ЦК и ВРК по захвату власти. Понимая, что любое промедление в этом вопросе смерти подобно, поздним вечером в сопровождении своего охранника Эйно Рахья он направился в Смольный институт. По мнению большинства историков (В. Старцев, А. Рабинович), именно его приход в штаб вооруженного восстания в ночь на 25 октября стал поворотным пунктом большевистского переворота и во многом предопределил его успешный исход.
В ночь на 25 октября — после провала переговоров А.Ф. Керенского и А.И. Коновалова с руководителем «Совета союза казачьих войск» генералом А.И. Дутовым, глава правительства через генерала Н.А. Левицкого отправил в Ставку приказ о переброске в Петроград двух казачьих дивизий из расположения Северного фронта. Тем временем по приказу ВРК были взяты под полный контроль Николаевский, Варшавский, Царскосельский и Финляндский вокзалы, здания Центрального почтамта, телефонной станции, электростанции и Государственного банка.
Утром того же дня ряд партийных газет опубликовали ленинское воззвание «К гражданам России», в котором вождь большевиков заявил о том, что Временное правительство низложено и вся власть перешла в руки ВРК. По мнению ряда зарубежных историков (Н. Верт, Р. Пайпс), публикация этого воззвания представляла собой настоящий государственный переворот, поскольку вся полнота власти передавалась не легальному съезду Советов, где, по мнению В.И. Ленина, было слишком много соглашателей, а неподконтрольному ему революционному органу, созданному в период подготовки вооруженного захвата власти в столице.
Тогда же, утром 25 октября, глава правительства А.Ф. Керенский срочно выехал из Петрограда в штаб Северного фронта к генералу В.А. Черемисову, где надеялся заручиться поддержкой боеспособных армейских частей, способных защитить правительство и подавить вооруженный мятеж. Однако генерал В.А. Черемисов в категорической форме отказался поддержать правительство. Более того, узнав о том, что Временное правительство назначило уполномоченным по наведению порядка в городе министра государственного призрения Н.М. Кишкина, новый начальник штаба Ставки генерал Н.Н. Духонин отменил приказ о переброске фронтовых частей в Петроград.
В 15 часов дня по приказу ВРК был распущен Предпарламент, а здание Мариинского дворца, в котором заседал этот «законодательный орган власти», было взято под контроль моряками Балтийского флота. Та же участь постигла и большинство зданий министерств и ведомств, руководители которых давно находились в Зимнем дворце.