С 1901 года и до Февральской революции Сталин работал в подполье. Жестоко преследовался царизмом, неоднократно сидел в тюрьмах, был в ссылках в самых отдаленных и суровых краях Сибири. (С 1902 по 1917 год он семь раз подвергался арестам и ссылкам, пять раз ему удавалось бежать из суровых сибирских ссылок).
Впервые Сталин встретился с Лениным во время конференции большевиков в Таммерфорсе. Уже эта первая встреча произвела на Сталина огромное впечатление: «Принято, что «великий человек» обычно должен запаздывать на собрания с тем, чтобы члены собрания с замиранием сердца ждали его появления, причем перед появлением «великого человека» члены собрания предупреждают: «Тсс… тише… он идет». Эта образность казалась мне не лишней, ибо она импонирует, внушает уважение. Каково же было моё разочарование, когда я узнал, что Ленин явился на собрание раньше делегатов и, забившись где-то в углу, по-простецки ведет беседу, самую обыкновенную беседу с самыми обыкновенными делегатами конференции. Не скрою, что это показалось мне тогда некоторым нарушением некоторых необходимых правил» (т. 6, с. 54).
Сталин с тех пор всегда с уважением говорил и писал о В. И. Ленине, всегда подчеркивал, что он — «ученик Ленина, ленинец».
И, конечно же, совершенно несостоятельны суждения, будто Сталин был незначительной фигурой в окружении Ленина, что он не играл важной роли в Октябрьской революции и что вообще он был «посредственной личностью» и так далее. Сталин быстро стал крупной фигурой в революционном движении, жестко преследовался царским правительством.
Сталин постоянно избирался в руководящие органы партии большевиков, её Центрального комитета, газеты «Правда». Накануне возвращения Ленина из эмиграции Сталин руководил Всероссийским совещанием большевиков, состоявшимся 27 марта — 2 апреля 1917 года.
На VI съезде РСДРП(б) (26 июня — 3 августа 1917 г.) Сталин выступил с отчетным докладом ЦК и докладом о политическом положении в стране. В своём докладе Сталин решительно поддержал вывод Ленина о возможности перерастания буржуазной революции в социалистическую (В. И. Ленин должен был в это время скрываться): «Некоторые товарищи говорят, что так как у нас капитализм слабее развит, то утопично ставить вопрос о социалистической революции. Они были бы правы, если бы не было войны, если бы не было разрухи, не были расшатаны основы капиталистической организации народного хозяйства. У нас разруха приняла более грозные размеры. С другой стороны, такой свободы, как у нас, нигде не существует в условиях войны. Затем нужно учесть громадную организованность рабочих… Нигде не было и нет таких широких организаций, как Советы рабочих и солдатских депутатов… Понятно, что пользовавшиеся максимумом свободы и организованности рабочие не могли отказаться от активного вмешательства в хозяйственную жизнь страны, не совершая над собой политического самоубийства. Было бы недостойным педантизмом требовать, чтобы Россия «подождала» с социалистическими преобразованиями, пока Европа не «начнет». «Начинает» та страна, у которой больше возможностей». Поэтому, подчеркивал Сталин, отжило представление, что только Европа может указать нам путь к социализму. Существует марксизм догматический и марксизм творческий. Я стою на почве последнего».
Сталин, разумеется, был среди тех, кто непосредственно готовил и осуществлял руководство Октябрьским вооруженным восстанием. Входил в состав первого Советского правительства.
Во время Гражданской войны Сталин был членом Реввоенсовета Республики и членом Реввоенсовета Западного, Юго-Западного и Южного фронтов.
В качестве Председателя Реввоенсовета Южного фронта Сталин руководил обороной Царицына. Защитники Царицына отстояли город, вынудив войска атамана Краснова отступить на правый берег Дона. Наряду с этим Сталин предпринял энергичные усилия по обеспечению хлебом и другим продовольствием центральных районов Советской страны. В конце 1918 года Сталин вместе с Дзержинским был командирован Лениным на Урал в связи с поражением 3-й Красной армии, вынужденной сдать белым город Пермь. Сталин и Дзержинский справились с заданием. В январе 1919 года они доложили Ленину:
«Дела на фронте поправляются». Весной 1919 года в связи с наступлением Юденича возникла серьёзная опасность для Петрограда. С мандатом ЦК партии для принятия срочных мер по улучшению положения на Западном фронте и упрочению обороны Петрограда в Петроград был направлен Сталин. Сталин выполнил поручения партии. В июле Юденич был разбит и вынужден был отступить в Эстонию.
В ноябре 1919 года Сталин был награжден орденом Красного Знамени. Как пишет писатель В. Карпов: «Без всякой натяжки и преувеличения заслуг Сталина отметим: во многих крупных операциях Гражданской войны он правильно оценил обстановку, решительно влияя на ход боевых действий, которые завершались успешно».