После Февральской революции Троцкий по-прежнему продолжал проповедовать центристские идеи, стремясь объединить большевиков с оппортунистами под эгидой троцкизма. Встав во главе «межрайонцев», Троцкий надеялся превратить эту группу в костяк, вокруг которого могла бы сложиться центристская социал-демократическая партия.
Свёлся на нет прежний спор Ленина и Троцкого о путях и перспективах развития революционного процесса, поскольку февральская победа сняла остроту проблемы поэтапности развития революции. Центр тяжести «перманентной революции» переносился на международную арену. Отношение Ленина к Троцкому вначале было сдержанным и выжидательным, окончательно их сблизили, как свидетельствует Троцкий, Июльские дни.
В дни Июльских событий Троцкий стремился предостеречь питерских рабочих, солдат и матросов от вооружённой демонстрации, которая грозила вылиться в спонтанную вооружённую попытку свержения временного правительства. Когда же выступление всё же состоялось, Троцкий стремился придать ему мирный характер. 5 июля на конспиративной встрече Ленина и Троцкого обсуждались действия на случай ухода большевиков в подполье. После издания Временным правительством приказа об аресте Ленина и Зиновьева, обвинённых в государственной измене, Троцкий опубликовал открытое письмо правительству в качестве ответа на слухи о его якобы «отречении» от Ленина, в котором, заявил, что целиком разделяет взгляды вождей большевиков и готов вместе с ними опровергнуть в суде обвинения в шпионаже и заговоре. Ответом правительства был арест Троцкого и заключение его в тюрьму.[5]
За 40 дней пребывания в «Крестах» Троцкий написал две работы – «Когда же конец проклятой бойне?» и «Что же дальше? (Итоги и перспективы)» Анализируя новую расстановку классовых сил после окончания двоевластия, Троцкий намечал перспективы развития революционного процесса: курс по-прежнему на пролетарскую революцию, не «национальную», а общеевропейскую. Троцкий призывал: «Мы не можем судьбу нашей страны ставить в зависимость от политики Керенского и стратегии Корнилова…Нужно, чтобы народ сам взял власть в свои руки. А народ – это рабочий класс, революционная армия, деревенская беднота. Только рабочее правительство положит конец войне и спасёт нашу землю от гибели… Не верить ложным друзьям, эсерам и меньшевикам. Надеяться только на себя…» (Троцкий Л., Соч., т.3, ч.1, с.268-69).
На 6-м съезде РСДРП (26 июля-3 августа) Троцкий и все «межрайонцы» были приняты в партию большевиков; Троцкий был заочно избран почётным председателем съезда и в ЦК, членом которого являлся до 1927 года. 2 сентября освобождён под залог после провала корниловского мятежа, много выступал перед рабочими, солдатами и матросами, приоьрёл среди них большую популярность; 25 сентября по предложению большевистской фракции избран председателем Петроградского Совета. Настаивал на бойкоте большевиками Временного совета Российской республики (Предпарламента). Один из руководителей Октябрьского переворота, участвовал в установлении однопартийной диктатуры. Оценил уход «соглашателей» со 2-го Всероссийского съезда Советов как очищение «рабочей и крестьянской революции» от «контрреволюционных примесей», последовательно выступал против создания «однородного социалистического правительства», что дало Ленину основание отметить: «…Не было лучшего большевика». В составе первого советского правительства занял пост наркома по иностранным делам, под его руководством началась публикация секретных дипломатических документов царского и Временного правительств. Возглавлял советскую делегацию на втором этапе мирных переговоров с Австро-Венгрией и Германией в Брест-Литовске, придерживался согласованной с Лениным тактики затягивания переговоров, рассчитывал на агитационный эффект и подъём революционного движения в Германии. Признавая, как и Ленин, что Советская Россия не в состоянии продолжать войну, после предъявления Германией ультиматума объявил, в соответствии с решениями ЦК РКП(б) и ВЦИК, что советское правительство отказывается заключить мир на предложенных условиях, одновременно прекращает войну и демобилизует армию. Когда выяснилось, что это не помешало немецкому наступлению, написал обращение СНК «Социалистической отечество в опасности»; при обсуждении вопроса в ЦК фактически дал согласие на немедленное заключение мира. 22 февраля 1918 года сложил полномочия наркома по иностранным делам. 4 марта 1918 года – назначен председателем Высшего военного совета, с 13 марта 1918 года нарком по военным делам, со 2 сентября 1918 года – председатель Реввоенсовета РСФСР. «Взяв в руки руководство военными делами, Троцкий наконец, нащупал свою настоящую профессию, в которой все таланты и способности могли проявиться и развернуться во всю ширь: неумолимая логика (принявшая форму военной дисциплины), железная решительность и непреклонная воля, не останавливающаяся ни перед какими соображениями гуманности, ненасытное честолюбие и безмерная самоуверенность, специфическое ораторское искусство», как писал Г.А. Зив. Исходя из идеи мировой революции, Троцкий считал создание мощных вооружённых сил интернациональным долгом Советской России. Чтобы повисить боеспособность Красной Армии, активно привлекал на службу в ней старое офицерство, вёл борьбу с вдохновляемой Сталиным «военной оппозицией», отрицавшей возможность использования «военспецов» и единоначалие.[6]