Одновременно с борьбой за немедленный созыв II Всероссийского съезда Советов интенсивно велась подготовка вооруженного восстания за победу Советской власти и ее защиту от буржуазно-помещичьей контрреволюции, которая готовила новую корниловщину и установление военной диктатуры. Восстание, по намеченному В. И. Лениным плану, должно было начаться еще до открытия II Всероссийского съезда Советов. Согласно решению ЦК РСДРП(б), подготовка его стала главным содержанием практической работы партии. Исполком Петроградского Совета по предложению большевиков создал 12 октября боевой штаб восстания — Военно-революционный комитет (ВРК), в состав которого в качестве руководящего ядра вошел избранный 16 октября на заседании ЦК РСДРП(б) Военно-революционный центр. Членами ВРК стали большевики В. А. Антонов-Овсеенко, С. И. Гусев, П. В. Дашкевич, П. Е. Дыбенко, К. С. Еремеев, Ю. М. Коцюбинский, Н. В. Крыленко, М. И. Лацис, К. А. Мехоношин, В. И. Невский, Н. И. Подвойский, А. Д. Садовский, Я. М. Свердлов, Н. А. Скрыпник, Г. И. Чудновский и др., левые эсеры П. Е. Лазимир, Г. Н. Сухарьков и др.
Политический кризис в стране, и особенно в столице, достиг кульминации. После того как штрейкбрехеры революции выдали врагу план действий большевистской партии, Временное правительство лихорадочно готовилось к ее разгрому, к подавлению назревшей социалистической революции; были предусмотрены массовые аресты большевистского актива, приведены в боевую готовность контрреволюционные силы, планировался вывод из столицы революционно настроенных частей.
В. И. Ленин, прозорливо предвидя возможные меры Временного правительства и его прислужников из соглашательского ЦИК и Предпарламента, предупреждал, что нельзя дать врагу возможность воспользоваться таким важным фактором, как выигрыш времени. На встрече с руководителями ВРК В. И. Ленин решительно требовал ускорить начало вооруженного восстания, привести в боевую готовность все революционные силы. Он подчеркивал, что какое бы то ни было промедление пойдет на пользу контрреволюции. 20 октября и в последующие дни ВРК направил в воинские части, на склады боеприпасов и другие важные объекты столицы своих комиссаров, среди которых были славные сыны украинского народа большевики Л. В. Горбатенко, Ю. М. Коцюбинский, Я. М. Рудник, В. Я. Чубарь и др. Без санкции комиссаров ВРК ни один приказ или распоряжение не подлежал выполнению. Комиссары проводили большую разъяснительную работу среди солдат, готовя их к решительным действиям против контрреволюции.
ВРК, выполняя указания В. И. Ленина, принял меры по вооружению Красной гвардии и приведению в боевую готовность ее отрядов. Под руководством партийных организаций в Петрограде в первой половине октября прошли районные конференции Красной гвардии, на которых были избраны районные штабы. Созданная Центральная комендатура Красной гвардии установила тесную связь с ВРК. Красногвардейцы переводились на казарменное положение. Общая численность Красной гвардии Петрограда, составлявшая в октябре свыше 20 тыс. бойцов, в ходе борьбы увеличилась вдвое.
Контрреволюция пыталась опередить события и первой нанести удар по силам социалистической революции. К Зимнему дворцу, где находилось Временное правительство, стягивались контрреволюционные части, приводились в боевую готовность юнкера. По приказу правительства на рассвете 24 октября отряд юнкеров предпринял нападение на типографию газеты «Рабочий путь». В связи с этим ЦК РСДРП(б) утром 24 октября постановил немедленно отправить в типографию охрану, чтобы обеспечить своевременный выпуск очередного номера газеты. Это боевое задание выполнил отряд революционных солдат под командованием члена ВРК П. В. Дашкевича. Выход газеты «Рабочий путь» был обеспечен.
ВРК обратился к солдатам гарнизона с призывом не отлучаться из расположения частей без разрешения солдатских комитетов, ждать приказов ВРК и неуклонно их выполнять. Были приняты меры по охране мостов через Неву революционными отрядами, по овладению вокзалами. Красной гвардии поручалось захватить ранее намеченные правительственные учреждения, организовать охрану фабрик и заводов, направить в Смольный 2 тыс. бойцов. В конце дня 24 октября ВРК взял под контроль Центральный телеграф, несколько позже — Петроградское телеграфное агентство. Шаг за шагом осуществлялся план, разработанный Центральным Комитетом партии. Все же одно из главных указаний В. И. Ленина — арест Временного правительства — еще не было осуществлено. Владимир Ильич настаивал на проведении этой важной операции до открытия II Всероссийского съезда Советов рабочих и солдатских депутатов.