Jabarkan Uni Soviet (1917-1991) dari Moskwa

Sebagai akibat dari Revolusi Oktober, pada tanggal 12 Maret 1918, Moskwa dijadikan sebagai ibu kota Republik Sosialis Federasi Soviet Rusia, lalu Uni Soviet kurang dari lima tahun kemudian. Selama Perang Patriotik Raya, Komite Pertahanan Negara Uni Soviet dan Staf Umum Tentara Merah berkedudukan di Moskwa.

Pada tahun 1941, 16 divisi sukarelawan nasional (terdiri atas lebih dari 160.000 orang), 25 batalyon (18.500 orang), dan 4 resimen teknik mesin dibentuk dengan anggota penduduk Moskwa. Dalam Pertempuran Moskwa pada bulan November 1941, mereka berhasil menghentikan Satuan Darat Grup Tengah Jerman Nazi di batas luar Moskwa, lalu mengusirnya. Sejumlah besar pabrik dievakuasi, bersamaan dengan sebagian besar lembaga pemerintah. Sejak tanggal 20 Oktober 1941, Moskwa dinyatakan berada dalam kepungan musuh. Para penduduk Moskwa yang bertahan membangun dan mengawasi penangkis tank kala kota itu dihantui serangan udara. Josef Stalin menolak beranjak pergi dari Moskwa sehingga para staf umum dan anggota Dewan Komisar Rakyat mau tidak mau juga harus bertahan di kota itu. Meski dikepung dan dihujani bom udara oleh musuh, pembangunan Metro Moskwa terus berlanjut sehingga tidak heran bila beberapa jalur baru metro dibuka hanya beberapa saat setelah perang berakhir.

Jumlah korban perang di pihak Jerman Nazi maupun Uni Soviet dalam Pertempuran Moskwa masih diperdebatkan hingga sekarang karena beberapa sumber menyebutkan perkiraan yang cukup berbeda. Jumlah korban tewas dalam perang antara tanggal 30 September 1941 hingga 7 Januari 1942 diperkirakan antara 248.000 sampai 400.000 jiwa di pihak Wehrmacht dan antara 650.000 sampai 1.280.000 jiwa di pihak Tentara Merah.

Pada tanggal 1 Mei 1944, medali bertajuk Untuk Pertahanan Moskwa mulai dianugerahkan. Pada tahun 1947, mulai dianugerahkan pula medali lain bertajuk Memperingati 800 Tahun Moskwa. Untuk memperingati 20 tahun kemenangan atas Jerman Nazi, Moskwa menjadi salah satu dari 12 kota di Uni Soviet yang dianugerahi gelar Kota Pahlawan.Pada tahun 1959 Nikita Khrushchev meluncurkan kampanye anti-agama. Pada tahun 1964, lebih dari 10 ribu gereja dari 20 ribu gereja ditutup (kebanyakan di daerah pedesaan) dan dihancurkan. Dari 58 kuil dan biara yang beroperasi pada tahun 1959, hanya 16 yang tersisa pada tahun 1964; dan dari 50 gereja yang beroperasi di Moskwa pada tahun 1959, 30 ditutup dan 6 dihancurkan.

Pada tahun 1980, Moskwa menjadi tuan rumah Olimpiade Musim Panas 1980 setelah sebelumnya memenangkan pencalonan pada tahun 1974. Kota kandidat lain yang menjadi pesaingnya saat itu adalah Los Angeles. Namun terjadi Pemboikotan Olimpiade Musim Panas 1980 oleh Amerika Serikat dan beberapa negara lainnya karena keikutsertaan Uni Soviet dalam Perang Afganistan di penghujung tahun 1979. Pada tahun 1991, Moskwa menjadi panggung percobaan kudeta yang gagal oleh para pejabat pemerintah yang menolak reformasi Gorbachev. Saat Uni Soviet runtuh pada tanggal 30 Desember 1991, Moskwa bertahan sebagai ibu kota Rusia.