5/18 października 1917 r. na posiedzeniu piotrogrodzkiego komitetu partyjnego wspólnie z Grigorijem Sokolnikowem oraz Ivarem Smilgą najbardziej stanowczo domagał się natychmiastowej organizacji zbrojnego powstania przeciwko Rządowi Tymczasowemu, zgodnie ze wskazaniami przesłanymi kilka dni wcześniej przez ukrywającego się Lenina. Brał udział w posiedzeniu Komitetu Centralnego 10/22 października, podczas którego zdecydowano o organizacji powstania. 16/29 października 1917 r. wszedł w skład piotrogrodzkiego Komitetu Wojskowo-Rewolucyjnego i podczas zbrojnego przejęcia władzy przez bolszewików był odpowiedzialny, jako komisarz, za opanowanie dworców kolejowych w stolicy Rosji.