Na początku XX wieku większość w Kijowie stanowili Rosjanie. W 1918 w Kijowie ogłoszono stworzenie Ukraińskiej Republiki Ludowej i stoczone ciężkie boje z bolszewikami, w których brała udział 3. Armia Wojska Polskiego, która, w porozumieniu z atamanem Symonem Petlurą, wkroczyła do miasta 7 maja 1920 roku w czasie Wyprawy kijowskiej 1920 roku i pozostały w nim do 13 czerwca. Bolszewicy ostatecznie zdobyli miasto w 1920. W 1934 do Kijowa przeniesiona została z Charkowa stolica Ukraińskiej SRR. W latach 30. XX wieku władze komunistyczne zabiły w kijowskiej Bykowni około 150 tys. osób, a w 1940 roku zamordowano tam ok. 3500 polskich oficerów. We wrześniu 1941 miasto zdobyli Niemcy (bitwa o Kijów (1941)). Wkrótce zaczęły w nim wybuchać pozostawione w głównych budynkach i hotelach ładunki wybuchowe, zdalnie detonowane przez NKWD. W tym samym roku niemieccy hitlerowcy zamordowali ponad 100 tys. osób w Babim Jarze (Żydów, Ukraińców, Rosjan, Polaków). Niemcy stworzyli też obóz koncentracyjny Konzentrationslager Syrez. W dniu 5 listopada 1943 roku Armia Czerwona zdobyła Kijów (Bitwa o Kijów (1943)).