De regreso en Rusia en 1917 Uritski fue miembro del grupo «Interdistrital» ("Mezhraiontsy") de Petrogrado. A finales de julio de 1917, se unió junto con el resto del Comité a los bolcheviques y participó en el VI Congreso del partido, que lo eligió como integrante del Comité Central. Uritski se desempeñó luego como uno de los dirigentes de la insurrección en Octubre, como miembro del Comité Militar Revolucionario de Petrogrado. Se lo incluyó en el nuevo Gobierno de Lenin.