アレクサンドル・ケレンスキー
10月上旬にフィンランドから帰還したレーニンは、ボリシェヴィキに臨時政府打倒を呼びかけた。これを聞いたケレンスキーは11月5日(ユリウス暦10月24日)早朝に、士官学校生徒などを動員してボリシェヴィキの機関誌印刷所などを襲撃させた。しかし、レフ・トロツキー率いる赤軍はこれに直ちに反応し、印刷所を回復、郵便局、発電所、銀行を占領した。これに続き、ボリシェヴィキは11月6日(ユリウス暦10月25日)にペトログラードで全面的な蜂起を行った(十月革命)。ケレンスキーが動員できる戦力は「死の大隊」と呼ばれる2個女性大隊(英語版)のみだった。女性大隊は反ボリシェヴィキのために勇んで戦闘に参加したが、戦力差で圧倒する赤軍に敗北し、全員が捕虜となった。
情勢の不利を悟ったケレンスキーは冬宮殿を脱出し、彼を除く臨時政府の閣僚は全員逮捕・監禁されたが、後に追放もしくは脱走・亡命した。プスコフに逃れたケレンスキーは、同地の騎兵部隊を率いてペトログラードを奪還しようと試みた。ケレンスキーの部隊はツァールスコエ・セローを占領したが、翌日にはプルコヴォで赤軍との戦闘に敗れ、数週間を隠れ家で過ごした後、フランスに亡命した。ロシア内戦が勃発すると、ケレンスキーは白軍を「反革命右派」、ボリシェヴィキを「反革命左派」と非難しているが、1941年の独ソ戦開始後にはヨシフ・スターリンに支援を申し出ている。
ケレンスキーは従来女装を好んでいたという噂から、十月革命時には看護婦の姿に女装して星条旗を掲げた車で逃亡したという噂がバルト水兵から生じていた。しかし、トロツキーはこれをデマであると主張しており、一般的には認められていない。車での逃亡も同様に伝説であるとされている。