1917年4月16日，列寧乘斯堪地那維亞快車回到彼得格勒，在芬蘭火車站提前下車。按照電影《列寧在十月》的描寫，列寧戴了鬍鬚、假髮，火車司機還為他放了很多蒸汽。
時任彼得格勒蘇維埃主席的托洛茨基親自負責列寧安全，托洛茨基是猶太人，對列寧忠誠之極。1912年9月，托洛茨基當選彼得格勒蘇維埃主席、彼得格勒蘇維埃革命軍事委員會主席；十月革命後任蘇俄外交人民委員、蘇俄最高軍事委員會主席、陸海軍人民委員。1932年史達林將其開除國籍，後派克格勃將他追殺在墨西哥。
托洛茨基讓列寧隱蔽在無產階級專政廣場附近的斯莫爾尼女子學院。這裡最初是女皇葉卡捷琳娜送給老情人“獨眼野獸”波將金公爵的“寢宮”。
1917年7月1日，俄國臨時政府對奧德軍隊發起突然襲擊，奧德軍隊一心等待俄國退出大戰，沒作絲毫準備，倉促迎戰被俘17000多人，這才開始反擊，大批野炮在寬廣正面密集猛轟。俄軍隨之全線崩潰，部隊紀律蕩然無存、農民搶奪領主土地、工人占領了工廠……
從各蘇維埃來的代表在彼得格勒召開第一屆蘇維埃大會，經過選舉，布爾什維克在822個席中獲得105席。
臨時政府以煽動喀琅施塔德水兵叛變、間諜罪名起訴列寧，托洛茨基被捕，列寧等人轉移到芬蘭森林。從瑞士一路陪伴列寧回國的除夫人克魯普斯卡婭外，還有秘書伊涅沙·阿曼德。史達林來往彼得格勒和湖區之間，擔任政治局和列寧之間的聯絡人。列寧則堅持在濕地的小窩棚里，一面烤火一面寫《國家與革命》，這就是那幅著名的蘇聯油畫的由來。
1917年11月5日，化名“托洛茨基”的猶太人列夫·達維多維奇·布隆斯泰因、化名“列寧”的弗拉基米爾·伊里奇·烏里揚諾夫、化名“史達林”的洛希夫·維薩里奧諾維奇·朱加什維利等12個人秘密潛回彼得格勒加琳娜·蘇哈諾娃家裡密謀集會。由於列寧被通緝，戴了有色眼鏡和長長的假髮。“史達林”則是朱加什維利的第六個化名，意思是鋼鐵。
列寧宣布，占社會民主黨少數的布爾什維克在11月開始的大選中無獲勝可能，因此必須武裝奪權，包括史達林在內的其他代表都懷疑列寧的腦子出了問題。可列寧高瞻遠矚：“沒有革命的輿論就沒有革命的行動……”隨後鄭重宣布：“世界規模的社會主義革命現在開始。”