Осознав невозможность противостоять восстанию, 25 октября А.Ф. Керенский покинул столицу и выехал в Псков в штаб Северного фронта, чтобы привести в город войска и восстановить власть Временного правительства.
Во второй половине дня 25 октября Ленин, появившись впервые после июня перед народом, заявил на сессии Петроградского Совета: «Рабочая и крестьянская революция, о необходимости которой все время говорили большевики, свершилась. Угнетенные массы сами создадут власть. В корне будет разбит старый государственный аппарат и будет создан новый аппарат управления в лице советских организаций.
Отныне наступает новая полоса в истории России, и данная, третья русская революция должна в своем конечном итоге привести к победе социализма».
Однако победа большевиков оставалась неполной, так как в то время в Зимнем дворце еще заседало Временное правительство. В половине седьмого вечером оно получило ультиматум Петроградского Военно - Революционного Комитета о немедленной капитуляции. Поздно ночью крейсер "Аврора" сделал несколько холостых выстрелов по Зимнему дворцу. В 2 часа ночи В.А. Антонов - Овсеенко от имени ВРК арестовал членов Временного правительства. Той ночью в боях с обеих сторон приняли участие несколько сот человек. Среди обороняющихся было убито 6 человек, среди нападавших - ни одного.
Вечером 25 октября в Смольном дворце открылся II Съезд Советов. Из 670 делегатов большевиков было 390, эсеров - 160, меньшевиков - 72, остальные - представители других мелких политических группировок. Первым выступил меньшевик - интернационалист Ю.О. Мартов. Он и его сторонники искали компромисса. Ю.О. Мартов предложил урегулировать политический кризис в России мирным путем, создать коалиционное правительство из демократических сил страны. Предложение Ю.О. Мартова о создании коалиционного правительства было принято путем голосования. Далее работа съезда была нарушена. Троцкий иронизировал над этим предложением: «Народ пошел за нами, мы одержали победу, а теперь нам говорят: откажитесь от вашей победы, сделайте уступки, примите компромисс. С кем, я вас спрашиваю? С колеблющимися группами, которые нас оставили, а теперь делают нам предложения? Мы им говорим: вы – ничтожества и потерпели крах. Ваша роль окончена, идите же туда, куда вам предназанчено: на свалку истории». В знак протеста против действий большевиков по захвату власти 70 делегатов меньшевиков, правых эсеров покинули заседание. Тогда по инициативе Троцкого съезд принял следующую резолюцию: «II констатирует, что уход меньшевиков и эсеров является преступной и отчаянной попыткой лишить это собрание представительности в тот самый момент, когда массы стараются защитить революцию от наступления контрреволюции».
В четвертом часу ночи 26 октября на II Съезд Советов пришло сообщение о взятии Зимнего дворца и аресте членов Временного правительства. После этого съезд в знак протеса покинули представители всех социалистических партий.
В 5 часов утра 26 октября съезд принял написанное В.И. Лениным воззвание "Рабочим, солдатам и крестьянам!". В нем говорилось о поддержке вооруженного восстания в Петрограде, о передаче высшей власти в руки II Всероссийского съезда местных Советов на территории России. В воззвании содержалась также программа деятельности нового руководства (заключение немедленного мира со всеми народами, прекращение боевых действий против Германии и заключение с ней перемирия, безвозмездная передача помещичьих земель крестьянам, демократизация армии, установление рабочего контроля над производством, обеспечение населения всеми необходимыми товарами, созыв Учредительного собрания для решения наиболее важных государственных задач, обеспечение всем нациям права на самоопределение и др.).
Второе заседание съезда Советов открылось 26 октября в 9 часов утра. Съезд сразу же стал конструктивно работать. На нем по докладу В.И. Ленина были приняты важнейшие документы: "Декрет о мире", "Декрет о земле", постановления об отмене смертной казни, резолюция против погромного движения, Декрет об образовании большевистского правительства - Совета Народных комиссаров и др.