1920 թվականին Քաղաքացիական պատերազմում բոլշևիկների հաղթանակի հետ սկսվել է քաղաքի զարգացման մեջ նոր, խորհրդային ժամանակաշրջան։ Խորհրդային ժամանակներում Մոսկվան կրկին դարձել է պետության կենտրոնը, մեծացել է քաղաքի միջազգային քաղաքական նշանակությունը։ Մոսկվան կառուցվում էր արագ տեմպերով, քաղաքին միացել են նախկին արվարձանները։ Նույն ժամանակաշրջանում քաղաքի կենտրոնի պատմական կառուցապատումը ենթարկվել է մասնակի ոչնչացման, քանդվել են մի շարք տաճարներ և վանքեր, որոնց թվի մեջ էին Քրիստոս Փրկիչ տաճարը և Չարչարանաց վանքը։ 1922 թվականին Մոսկվան դարձել է ԽՍՀՄ մայրաքաղաք։ Քաղաքում սկսել է արագորեն զարգանալ տրանսպորտային ենթակառուցվածքը։ Այսպես, 1924 թվականին Մոսկվայում բացվել է ավտոբուսային երթևեկությունը, 1933 թվականին շահագործման է հանձնվել առաջին տրոլեյբուսային երթուղին, իսկ 1935 թվականին ուղևորների համար բացվել է առաջին մետրոպոլիտենի գիծը։ Մոսկվայի անվան ջրանցքի շահագործմանը հանձնելուց և Մոսկվա գետի ջրի մակարդակի բարձրացումից հետո, Մոսկվա-գետի մոտակայքում գտնվող քաղաքի տարածքի մի մասը հայտնվել է ջրի տակ։ Մասնավորապես, ջրի տակ են անցել Դորոգոմիլովսկի և դրա հարակից Հրեական գերեզմանները։