Den 5. marts 1917 under februarrevolutionen blev Frunse (under navnet ”Mikhailov”) valgt som leder af bymilitsen i Minsk og af mere privat karakter bliver han i april gift med Sofja Aleksejevna Popova (1890-1926). I de følgende måneder deltager han bl.a. i den første kongres for bondedeputerede, hvor han vælges til præsidiet. Han vælges som medlem af bolsjevikkernes Minsk-udvalg og den anden kongres for bondedeputerede i provinserne Minsk og Vilnius blev afviklet under ledelse af Frunse. I august 1917 bliver Frunse af partiets centralkomite efter anmodning fra partiets distriktsledelse i Ivanovo-Vosnesensk sendt til Sjuja, for at lede partiets arbejde i området. Frunse bliver blandt andet formand for Sjuja sovjetten af arbejdere, bønder og soldater og et revolutionært udvalg. Frunse skriver selv, at al magt i området var overdraget til sovjetterne under bolsjevikkernes ledelse halvanden måned før oprøret i Petrograd. Under oktoberrevolutionen leder Frunse en styrke på et par tusinde arbejdere og soldater fra Ivanovo-Vosnesensk, der tager til Moskva og hjælper med at erobre byen.