与工人抗议的压力下，改判为10年苦役，终身流放。1915年8月从西伯利亚流放地潜逃入赤塔，进入一家布尔什维克当地的周报任编辑。1916年受布尔什维克党派遣到沙俄军队开展革命工作，在西方面军领导党的工作与明斯克地方工作。俄国二月革命之后，伏龙芝当选为明斯克民警局局长、西方面军前线委员会委员、明斯克苏维埃执委、明斯克和维尔纳省农民代表苏维埃主席。1917年8月任明斯克区革命军参谋长，领导当地镇压科尔尼洛夫将军叛乱。同年9月去莫斯科附近的纺织工人城市舒亚，当选为当地苏维埃主席与党的领导人。十月革命时组织了一支