1914年8月，第一次世界大戰爆發。社會黨和工聯領導者紛紛表態，支持各自的帝國主義政府，第二國際破產了。列寧認為，這場大戰對參戰雙方來說都是帝國主義戰爭，無產階級應當竭力“變帝國主義戰爭為國內戰爭”，工人和士兵應當掉轉槍口對準本國的統治者並摧毀資本主義製度。
第一次世界大戰沉重地打擊了沙皇俄國。1917年3月（俄曆2月），俄國二月革命爆發，沙皇政府被推翻。4月16日，列寧取道德國，經瑞典返回俄國首都彼得格勒。在火車站附近，擠滿了千千萬萬的工人和士兵，他們前來歡迎自己敬愛的領袖。在月台上，列寧作了一個簡短的演說，最後一句話是：“世界社會主義革命萬歲！”
第二天，列寧在布爾什維克黨的一次會議上發表演說，即著名的《四月提綱》。這個提綱的主要內容是：不支持帝國主義；隻有打倒資本主義，才能結束戰爭；當前，布爾什維克黨的任務是將革命從第一階段（資產階級民主革命階段）推進到第二階段（無產階級革命階段）；蘇維埃是革命政府唯一可能的形式；將一切土地收歸國有，等等。
4月，布爾什維克黨的代表會議通過了列寧的《四月提綱》。
從7月份開始，資產階級臨時政府逐漸失去了人民的支持，布爾什維克在各級蘇維埃中的影響逐步擴大。於是，列寧決定推翻臨時政府，建立蘇維埃政權。
由於臨時政府的迫害，列寧被迫流亡芬蘭。從9月底開始，列寧多次寫信，竭力敦促布爾什維克黨的中央委員會立即組織武裝起義。10月，列寧冒著風險，化裝後秘密潛回彼得格勒。
在他的大力敦促下，布爾什維克黨中央委員會終於通過了開始武裝起義的決定。11月6日夜，列寧又給中央委員會成員寫信，要求他們在當晚立即起義，讓即將召開的全俄蘇維埃第二次代表大會麵對既成事實。當晚，列寧親自來到了斯莫爾尼宮，指揮這次武裝起義。
這天夜裏，根據列寧的指示，赤衛軍的部隊開始占領電報局、電話局、火車站等地，控製了整個彼得格勒市。
11月8日淩晨，列寧以革命軍事委員會的名義發表了第一篇宣言《告俄國公民書》，宣布臨時政府已經被推翻，政權已經轉歸蘇維埃，人民為之奮鬥的事業已經有了保證。
8日晚間，全俄蘇維埃第二次代表大會在彼得格勒召開。大會代表共有650人，其中布爾什維克有400人。夜晚9點鍾，列寧親自出席了大會，得到大會代表們長時間的歡呼。大會首先通過了列寧親自起草的《和平法令》，向各國政府發出和平倡議，建議立即舉行和平談判，締結不割地、不賠款的和約，並宣布：蘇維埃政府將公開廢除舊俄政府與列強締結的密約。
接著，大會又通過了列寧提出的《土地法令》，決定廢除地主土地所有製，一切土地都無償地收歸國有，並交給廣大農民使用。
最後，大會選舉產生了以列寧為首的人民委員會。
此後，革命從彼得堡格勒向全國各地擴展。1918年3月，全國各地的政權基本上都由布爾什維克掌握了。
對於列寧提出的《和平法令》，英、法、美等協約國斷然拒絕，德國等同盟國則同意進行和平談判。在談判中，德國提出了苛刻的條件。當時，俄國人民飽受戰爭之苦，新生的蘇維埃政權也非常需要一段喘息時間，因此列寧堅持要接受這些條件。可是，俄國國內有許多人反對，因此列寧的建議被否決。
結果，德軍向俄軍發起了全線攻擊，俄軍慘敗。最後，在列寧的堅持下，兩國在《布列斯特和約》上簽了字。1918年3月，在列寧的努力下，全俄蘇維埃代表大會批準了了這一合約。《布列斯特和約》使俄國喪失了西部的大片國土，還要向德國賠款50億盧布。不過，它也使俄國退出了戰爭，使蘇維埃政府贏得時間來鞏固政權。
可是，沒多久，各種反動勢力紛紛起來發動叛亂，英、法、美、日等協約國有的直接出動軍隊，有的大力支持叛亂勢力。新生的蘇維埃政權麵臨的國內外形勢十分嚴峻。
在列寧的領導下，蘇維埃政權臨危不亂，一方麵實行戰時共產主義政策，使俄國迅速轉入戰時狀態，建立了一支強大的紅車，另一方麵先後打退了白軍的3次進攻，最終擊敗了白軍，解放了全部國土。
為了打破各國資本主義的包圍，將各國共產黨聯合起來，1919年3月，在列寧的親自領導下，建立了共產國際，即第三國際。
到1921年初，大規模的國內戰爭雖然已經結束，但俄國經濟已經處於崩潰的邊緣，許多農民也起來反抗餘糧收集製。列寧審時度勢，決定實行主動退卻，放棄戰時共產主義政策。1921年3月，他向俄共（布）十大提出了“新經濟政策”，被大會批準。1921年“新經濟政策”決定取消餘糧收集製，代之以糧食稅，農民的餘糧可以自由支配；恢複自由市場和商品經濟；將一部分小企業交給原來的業主經營，或出租給外國資本家，等等。新經濟政策的實施，使俄國的國民經濟開始恢複，蘇維埃政權得到了鞏固。