再度逃亡。1907年参加俄国社会民主工党第五次代表大会和第二国际的大会。此时孟什维克与布尔什维克之间的矛盾越来越尖锐，终于在1912年正式分裂。1917年，俄国爆发二月革命时，马尔托夫回国，孟什维克成员的苏维埃与临时政府合作，形成双重政府。不久发生十月革命，布尔什维克夺取了政权。1921年，孟什维克被已经夺取政权的布尔什维克宣布为非法组织，马尔托夫流亡柏林，1923年因结核在巴登的病逝，时年49岁。