Im April 1917 kehrte er aus der Verbannung zurück und wurde im Juni Mitglied des Kiewer Komitees der SDAPR(B). Im August 1917 trat er in die Infanterie-Reserve-Regiment in Tschernigow ein. Das Regiment wählte ihn zum Delegierten des II. Allrussischen Sowjetkongress in Petrograd. Primakow nahm am Sturm auf das Winterpalais am 7. November 1917 sowie an der Niederschlagung des von Kerenski und Krasnow im Raum Petrograd angestifteten konterrevolutionären Aufstandes teil.