También visitó París y conoció al grupo de “Iskra”. Después de asistir al Congreso en Londres, en marzo de 1905, Kámenev volvió a Rusia y participó en la Revolución Rusa de 1905 en San Petersburgo entre octubre y diciembre. Volvió a Londres para asistir al 5.º Congreso del Partido Socialista Democrático de los Trabajadores, donde fue elegido para el Comité Central del Partido, y el Centro Bolchevique, en mayo de 1907, pero fue arrestado después de su vuelta a Rusia. Se le liberó de prisión en 1908 y, a finales de año, emigró a Europa occidental para ayudar a Lenin en la edición de diversas publicaciones, como la revista bolchevique "Proletarios", "El socialdemócrata" o "Noticias obreras". Después de la ruptura de Lenin con otro viejo bolchevique, Aleksandr Bogdánov, a mediados de 1908, Kámenev y Grigori Zinóviev se convirtieron en los principales ayudantes de Lenin en el exilio. Le ayudaron a expulsar a Bogdánov y sus "Otzovistas" (revocadores), seguidores de la fracción bolchevique del Partido Socialista Democrático de los Trabajadores a mediados de 1909.