В период Гражданской войны и военной интервенции, к середине 1920 в Бухарском ханстве сложилась революционная ситуация, чему способствовало и укрепление Советской власти в Туркестане. Отрыв экономики Бухары от Советской России, от Туркестанской АССР, ориентация эмира на империалистическую Англию, тяжёлый налоговый гнёт, неурожаи, произвол бухарских властей ухудшили положение дехкан и ремесленников, вызвали рост их недовольства существующим режимом. Бухарская коммунистическая партия (БКП, создана в 1918) во главе с Н. Хусаиновым, А. Алиевым, Н. Курбановым, А. Тураевым и др., опираясь на помощь РКП (б), начала готовить революционные силы народа к вооруженному восстанию. Штаб Туркестанского фронта снабдил формирующиеся бухарские боевые отряды оружием и обмундированием. 4-й съезд БКП, состоявшийся 16—18 августа. 1920 в Чарджуе, призвал трудящихся Бухары к восстанию. Бухарские вооруженные отряды насчитывали к этому времени 5 тысяч бойцов. ЦК Коммунистической партии Туркестана мобилизовал 500 коммунистов узбеков и таджиков и направил их политработниками в распоряжение ЦК БКП. 23 августа 1920 началось вооруженное восстание в Сакар-Базаре (Чарджуйское бекство). 25 августа 1920 был создан партийный центр по руководству восстанием. 29 августа восставшие и бухарские красные отряды заняли Старый Чарджуй. В ходе борьбы был создан орган власти восставшего народа — революционный комитет, который обратился к Туркестанской комиссии ВЦИК и СНК РСФСР
и через неё к правительству РСФСР с просьбой о помощи. Советское правительство направило в Бухару части Красной Армии во главе с М. В. Фрунзе. 29—31 августа были освобождены города Хатырчи, Китаб, Кермине, Зияутдин, Карши, Шахрисабз и др., 2 сентября 1920 — Старая Бухара (см. Бухарская операция 1920
). 14 сентября окончательно сформированы высшие органы власти — Всебухарский ревком и Совет народных назиров (комиссаров). 8 октября на 1-м Всебухарском курултае (съезде) народных представителей была провозглашена БНСР, которая по своему государственному строю являлась революционно-демократической диктатурой пролетариата и крестьянства. БНСР являлась переходной стадией к Советской социалистической республике. 4 марта 1921 между РСФСР и БНСР были заключены союзный договор и экономическое соглашение, определившие взаимоотношения между обеими республиками на основе братской дружбы и политической и экономической помощи. В сентябре 1921 была утверждена конституция БНСР. Отражая особенности БНСР, конституция признавала право частной собственности на землю и основные орудия и средства производства, предоставляла избирательное право ряду представителей эксплуататорских классов и др. Избирательных прав были лишены родственники свергнутого эмира, высшие чиновники эмирата, крупные феодалы. 1 февраля 1922 БКП была принята в состав РКП (б).
В 1920—23 на территории БНСР развернулась ожесточённая борьба с басмачами (см. Басмачество
), которые захватили значительную часть территории республики (Восточную Бухару). ВЦИК и СНК РСФСР оказали большую помощь БНСР в советском строительстве и в борьбе с басмачами. Красная Армия, поддерживаемая трудящимися Бухары, разгромила основные силы басмачей, 1-й (5-й) съезд БКП, состоявшийся в 1921, принял решение о проведении земельной реформы и других революционно-демократических преобразований. В 1921—24 эмирские и бекские земли были конфискованы и розданы дехканам.