El Gobierno fue derrocado con extrema facilidad por los bolcheviques, que instauraron su propio «Gobierno provisional», el Sovnarkom, el en la conocida como Revolución de Octubre. A pesar de que el plan bolchevique para tomar el poder era conocido desde hacía semanas, el Gobierno, debilitadísimo, fue incapaz de impedirlo. Contaba para entonces con escasas simpatías en la capital y el campo y con aún más escasos defensores. Trotski, el principal organizador de la toma del poder por los bolcheviques, aprovechó el apoyo de las masas al Sóviet de Petrogrado para presentarla como el traspaso de poder del Gobierno provisional a los sóviets, no a los bolcheviques. Consciente de la importancia de tener el respaldo militar, se aseguró de controlar el Comité Militar Revolucionario de Petrogrado al que, a su vez, obedecía la guarnición de la capital. El la gran mayoría de las unidades militares de la capital expresaron su sometimiento al Comité Militar Revolucionario y los infructuosos intentos de Kérenski por desbaratar el golpe al día siguiente sirvieron simplemente para que Trotski presentase el golpe como una medida defensiva de los sóviets, que tuvo lugar con escasos enfrentamientos.