V dubnu 1920 obsadila Baku Rudá armáda a byla vyhlášena Ázerbájdžánská sovětská socialistická republika. Musavatisté se ještě pokusili o odpor, ale jejich povstání bylo potlačeno. V červenci 1920 vznikla Nachičevanská sovětská socialistická republika jako součást Ázerbájdžánské SSR. V květnu 1921 byla přijata nová ústava a v březnu 1922 vznikla Zakavkazská sovětská federativní socialistická republika, která se v prosinci 1922 podílela na vytvoření Sovětského svazu. Roku 1923 vznikla Náhorněkarabašská autonomní oblast v rámci SSSR pod správou Ázerbájdžánu. V prosinci 1936 byla obnovena Ázerbájdžánská SSR, jejíž vnitropolitický vývoj byl v souladu s vývojem v Sovětském svazu.