В мае 1918 года с большим трудом, воспользовавшись бумагой за подписью Луначарского, отстояли памятник Павлу I перед дворцом, который местные власти намеревались снять. Но после национализации дворцово-паркового хозяйства и официального превращения Гатчинского дворца в музей началось массовое расхищение его имущества. Сухие цифры статистики говорят, что из 150 тысяч предметов к 1941 году в Гатчине осталось чуть более 50 тысяч. Невосполнимый урон коллекции был нанесен в 1932 году, когда для продажи за границу через Всесоюзное объединение «Антиквариат» из Гатчины машинами вывозились ценные предметы искусства, в основном мебель, бронза и фарфор. До сих пор остается загадкой цель этих распродаж национального достояния, проводившихся советской властью с 1928 по 1933 год. Многие события, происходившие во дворце-музее, фиксировались в дневниках его работников. Серафима Николаевна Балаева долгое время была хранителем в Гатчине, и вот что она записала, например, в 1928 году: «27 марта. Лежу, плохо с сердцем. Терпиловская и Щербов принимают комиссию по экспорту (Цветаева)». В дневниках много записей по поводу реставрации коллекции, история эвакуации произведений искусства, побед и поражений в борьбе за национальное достояние России, никому, как оказалось, не нужное. Когда в здании дворца находился проектный институт (начало 1960-х годов), дневники С.Н. Балаевой, а это 18 толстых тетрадей, были просто выброшены, и если бы не главный хранитель (с 1967 г.) А.С. Елкина, нашедшая эти бесценные записи, целый пласт истории Гатчинского музея был бы для нас потерян.
Для посетителей музей в Большом дворце был открыт 19 мая 1918 года и стал очень популярным: только за 1921 год его посетило более 20 тысяч человек. В 1923 году историк искусств А.Н. Бенуа выступил с идеей создать в Гатчине большую коллекцию портретов. Портретный фонд Гатчинского дворца насчитывал 632 портрета (на 1917 г.). Первый хранитель музея В.К. Макаров разработал план организации постоянной выставки, которую предполагалось разместить на третьем этаже Главного корпуса и в галереях и коридорах Арсенального каре. Начались работы по переносу картин на третий этаж, но в полном объеме осуществить задуманное и сформировать портретную выставку так и не смогли. Из-за того что в 1920-е годы из Гатчины были вывезены многие ценные произведения искусства, качество экспозиции несколько снизилось, хотя в то же время сюда начали поступать работы многих русских и европейских художников из других музеев, и общий портретный фонд к 1941 году насчитывал уже полторы тысячи картин. Среди мастеров, чьи работы появились в Гатчине, следует отметить Ж.Л. Монье, Дж. Доу, С.К. Зарянко, И.Н. Крамского, М. Шибанова, Г.К. Преннера, Э. Виже-Лебрена и других.
С началом Великой Отечественной войны во дворце идут работы по подготовке экспонатов к эвакуации. В дневниках старейшего работника музея С.Н. Балаевой подробно фиксируется каждый день жизни музея: «1941 г. 22-е на 23 июня. Ночь. Упаковка Руж[ейного] арсенала.
4 июля. Перевозка ящиков (162) на Балти[йский] вокзал. Дежурство на вокзале при вещах.
5 июля. Погрузка в вагоны (два американских). <…>
7-10 июля. Работы по разбору муз[ейных] помещений и размещению музейных ценностей. Переноска вещей в подвал (фарфор, бронза, мрамор). Разобрана библиотека, сложена в кладовой за Китайской (вещи из Китайской в подвал — кроме лаков и дерева). Портретный] фонд на церк[овную] площадку. Живопись в комнату ожидания и по антресолям Арсенального каре. Разобраны личные комнаты Александра III. Работы по охране здания: щиты на окнах, закладка окон кирпичом. Окна Бел[ого] зала заложены деревянными футлярами (на козлах). <…>
1 августа. Работа по охране здания: засыпан песком паркет (закрыт сукном, поверх песок слоем 5 см). Надежды на полный вывоз вещей исчезают. За 40 дней удалось отправить только 250 ящиков с музейными вещами. Фронт приближается.
5 августа. Сняты все ковры в личных комнатах Александра III. Крупные вещи вынесены в коридор Арсенального каре (антресоли).
Разобрана кладовая XIX в. (в № 137 и 138). Шторы музейные в бывшую кладовую Лаврова (О.Н. Куприяшкина) за Греческой. <…>
7 августа. Засыпан песком паркет будуара Марии Федоровны. Таблицы военных форм от Николая I перенесены за Готическую, фарфор из-за Готической — в подвал. Выставлены рамы (вторые) в Ружейном арсенале, Светлом переходе, Мраморной столовой, в 3-м этаже. Обход музея. <…>
9 августа. Заклеены тканью стекла и рамы окон в личных комнатах Александра III (столярный клей + 5 % глицерина). <…>
11 августа. Воздушная тревога 5 ч., 7 ч., 12 ч. 30 м., 16 ч. 40 м.
12 августа. Тревога 6 ч. 40 м. — 7 ч. 10 м., в 12 ч. Покрыты бобриком (ворсом вниз) паркеты Мраморной столовой, Аванзала, Зеленой. Засыпана песком Мраморная столовая. Заклеены материей окна в Чесменской и Греческой. <…>
14 августа. На плацу поставлено зенитное орудие. Тревога 7 ч. 30 м., 12 ч., 17 ч. 40 м., 10 ч. 30 м. (3) Засыпка песком Аванзала. Приготовлен к сдаче архив — 7 ящиков. <…>