24 сентября Генеральный секретарит Центральной Рады объявил о вступлении в прямое управление краем, что вызвало резкое недовольство правительства, которое даже решило привлечь Раду к уголовной ответственности. Но само Временное правительство на глазах слабело и 25 октября 1917 года было свергнуто в результате большевистского переворота, положившего начало социалистической революции в масштабе всей России. Этим немедленно воспользовался Петлюра. К описываемому времени он с разрешения Ставки Духонина сформировал так называемые украинизированные воинские части. Хотя Центральную Раду и ее секретаря по военным вопросам Петлюру поддержало не более 25 % личного состава Юго-Западного фронта, это позволило начать реализацию его идеи-фикс — создания независимого украинского государства. В обращении к армии он указал, что воззвания новых петроградских властей исполнению не подлежат. 7 (20) ноября был провозглашен «3 универсал». В этом документе Центральная Рада провозгласила Украинскую Народную республику, повторив дословно идеи декретов советской власти о мире, о земле, о контроле над производством и распределением, но смягчила формулировки и не указала источников, откуда эти идеи были заимствованы.
На Украине создается чисто украинская армия под желто-голубыми знаменами, с казачьими названиями и символами, в чем принимает участие и Петлюра. Он уже ощущает себя полководцем. Центральная Рада вступила в активную борьбу против советской власти под лозунгами «самостийности и незалежности». 29 октября 1917 г. по призыву большевиков началось вооруженное восстание против Временного правительства, которое закончилось победой, однако в этот момент Центральная Рада силами петлюровцев взяла под свой контроль ситуацию на Украине. При этом она сохранила аппарат, созданный при царизме и Временном правительстве.
Проведенное на Украине разоружение ряда красногвардейских и других революционных частей вызвало обострение отношений с Россией. Большевистский вождь В. И. Ленин в начале декабря 1917 г. от имени Совнаркома Советской России обратился с манифестом к украинскому народу и с ультимативными требованиями к Украинской Раде. Он заявил о безусловном признании Украинской республики и ее законного права отделиться от России. Однако, приведя факт разоружения красногвардейских частей, Ленин указал, что будет считать Раду в состоянии открытой войны против советской власти, если не получит удовлетворительного ответа на поставленные вопросы. Ленин, конечно, лукавил, так как красногвардейские части были ориентированы на свершение соответствующих политических преобразований и естественного присоединения Украины к советской России. Понимая это, Винниченко и Петлюра дали ответ 4 декабря, в котором заявили, что Советское правительство на самом деле покушается на право наций на самоопределение, навязывает Украине Советы, которые принесли России анархию и всеобщий развал. По этой причине они и отправили в Россию «анархически настроенных великорусских солдат». Далее петлюровцы заявили, что не будут пропускать советские войска для борьбы
И (24) января 1918 г., сразу после разгона большевиками Учредительного собрания в Петрограде, Центральная Рада провозгласила в своем «четвертом универсале» полную независимость Украины. Это решение было, может быть, самым главным в жизни Петлюры и определило всю его дальнейшую политическую деятельность. Надо заметить, что это решение не было выражением всеобщего мнения нации. Большей части украинского народа был чужд оголтелый сепаратизм. Как неоднократно говорил сам Винниченко, народ мстительно глумился над секретарями Центральной Рады, иной раз даже подсмеивался над кампанией «украинизации» и в целом всегда ощущал свою непосредственную близость и естественное родство с русским народом. Не случайно и Центральная Рада не спешила с требованием полного отделения в своих предшествующих обращениях и «универсалах» и на протяжении всего 1917 года провозглашала только автономию края. Несомненно, что создание в Москве политического большевистского режима, ведшего всеми правдами и неправдами борьбу за включение в революционный процесс населения Украины, подтолкнуло украинских лидеров на решительные действия по части национального самоопределения.