В начале 20 в. в У. возникают первые социал-демократические кружки. В 1904 в Ташкенте образовалась «Союзная группа социал-демократов и социалистов-революционеров», в которой в 1905 произошло размежевание социал-демократов с эсерами. Трудящиеся У. участвовали в Революции 1905—07. К осени 1905 в Ташкенте действовали 15 рабочих и 3 солдатских социал-демократических кружка. Большую роль в пропаганде революционных идей среди трудящихся и солдат играла в 1905—06 газета «Самарканд» (фактический редактор большевик М. В. Морозов). Были созданы социал-демократические военно-революционные организации в Ташкенте (Туркестанский военный социал-демократический комитет), Самарканде и др. городах. 14 октября 1905 забастовали рабочие и служащие железных дорог Туркестана. К ним присоединились рабочие промышленных предприятий, начались волнения среди солдат железнодорожных батальонов, матросов Амударьинской флотилии. 19 октября царские власти расстреляли митинг ташкентских трудящихся. Похороны погибших превратились в мощную революционную демонстрацию. Октябрьская забастовка вызвала подъём революционного движения в армии. Ташкентские большевики совместно с эсерами готовили выступление рабочих и солдат. В ночь на 16 ноября 1905 началось восстание солдат Ташкентского резервного батальона, но оно было подавлено. Расправа над участниками восстания вызвала усиление революционного движения во всём Туркестане. Вновь вспыхнула всеобщая забастовка.
13—20 декабря 1905 состоялся 1-й съезд рабочих и служащих Среднеазиатской железной дороги, который принял решение о введении революционным путём с января 1906 8-часового рабочего дня. Революционная борьба трудящихся Туркестана вынудила царское правительство выделить в Государственной думе 1-го и 2-го созывов 6 мест для «туземных депутатов». В сентябре 1906 в Туркестане было введено положение «чрезвычайной охраны», сохранившееся до 1909. После Третьеиюньского государственного переворота 1907
коренное население У. по новому избирательному закону было лишено избирательных прав и представительства
в Государственной думе. В 1910 3-я Государственная дума приняла закон об изъятии «излишков» земель у коренного населения Туркестана. В годы реакции в связи с ростом национального гнёта в У. усилилась националистическая деятельность джадидов. Несмотря на правительственный террор, в 1910—11 активизировалось стачечное движение, в котором участвовали рабочие-узбеки. 1 июля 1912 произошло Туркестанское восстание сапёров 1912
.
С начала 1-й мировой войны 1914—18 в У. наметился экономический подъём. Расширялись посевы хлопка, строились новые хлопкоочистительные заводы, росла численность пролетариата, формировалась местная промышленная буржуазия. Но со 2-й половины 1915 начался экономический спад. Быстрое развитие хлопководства, сокращение посевов зерновых культур вызвали рост цен на хлеб, продовольствие и корма. Увеличился вывоз из У. сырья, продовольствия и фуража для промышленности и армии, сокращался ввоз хлеба и промышленных изделий к 1916 цены на хлеб выросли в 4 раза! В 1916 в связи со снижением цен на хлопок началось массовое разорение крестьянских хозяйств. В У., как и во всём Туркестане, назревал революционный кризис, проявлением которого было Среднеазиатское восстание 1916
.
Поводом к нему послужил указ царского правительства о мобилизации местного населения на тыловые работы. В уездах, территории которых ныне входит в состав У., предстояло мобилизовать около 120 тыс. чел. Восстание началось 4 июля в Ходженте и вскоре распространилось по всему Туркестану. В основном оно носило антиколониальный, национально-освободительный характер. Лишь в отдельных районах реакционные феодально-клерикальные круги пытались использовать восстание в своих классовых целях. Восстание было жестоко подавлено, но борьба народа с царизмом не прекращалась.