ניסיון הבריחה החמישי שלו הצליח, והוא חזר לרוסיה באוקטובר 1917. לאחר מהפכת אוקטובר הוא הצטרף למפלגה הבולשביקית, היה לקצין בצבא האדום והתקדם במהירות בסולם הדרגות הודות לכישוריו המעולים כמצביא ומפקד. בעת מלחמת האזרחים ברוסיה הוא היה אחראי על הגנת מוסקבה. ב־1919 נתן לו טרוצקי את הפיקוד על הארמייה החמישית והוא פתח במבצע לכיבוש סיביר מידי הכוחות ה"לבנים" של אלכסנדר קולצ'ק. הוא גם השתתף בהבסת כוחותיו של הגנרל אנטון דניקין בקרים ב־1920 ובדיכוי ההתקוממויות מרד קרונשטאדט וטמבוב.