一届政治局委员，出狱后当选彼得格勒苏维埃主席，该职位是十月革命的最高领导人。十月革命胜利之后历任外交人民委员、军事人民委员、革命军事委员会主席、铁道人民委员。1918年到1922年间，在苏联国内战争中组织、领导苏联红军对抗支持沙皇的白军，对内战胜利和苏联反抗美国、英国、法国、波兰、日本、芬兰、爱沙尼亚、拉脱维亚、立陶宛和中国等十四国武装干涉作出了无与伦比的贡献。内战和武装干涉结束后，托洛茨基与布尔什维克中央组织策划了对波兰的反攻，结果在华沙城下遭到了巨大的失败。
路线之争.托洛