Командующий округом генерал Половцев сколотил отряд с орудиями и броневиками для захвата штаба партии большевиков — особняка Кшесинской. И. И. Подвойский, находившийся в особняке, располагал отрядом охраны из 120 матросов и 60 солдат. Вместе с активистами «Военки» он организовал оборону дворца и эвакуацию документов ЦК, ПК, Военной организации, «Солдатской правды» в Петропавловскую крепость. Командир правительственного отряда Козьмин по телефону ультимативно потребовал очистить дворец, а охране сложить оружие. Не назвавший себя Подвойский под предлогом того, что надо связаться с кем-нибудь из ЦК или «Военки», «выторговал» 45 минут. Потом еще 30 минут. Значительная часть документов была уже в безопасности. Николай Ильич приказал охране покинуть дворец, броском достигнуть Петропавловской крепости и укрыться за ее стенами. Сам же замешкался, отдавая последние распоряжения коменданту. Ворвались погромщики. «Им чудились, — вспоминал потом Н. И. Подвойский, — бомбы, взрывы, пулеметы, пушки, и они, обезумев от ожидаемых в штабе большевиков ужасов, ничего не соображали, ничего не видели и носились по двору, саду и кабинетам с ружьями наперевес, с револьверами на взводе, обнаженными шашками, готовые все разрушить и… удрать при возникновении действительной опасности». В этой суматохе Подвойскому, одетому, как и погромщики, в солдатскую форму, удалось ускользнуть из дворца.
Временное правительство объявило о розыске и аресте В. И. Ленина, членов ЦК и руководителей Военной организации, об отдаче В. И. Ленина под суд.
Но уже 9 июля Никлин (Н. И. Подвойский) на нелегальной квартире в Невском районе провел совещание с оставшимися на свободе членами Бюро и активистами «Военки»: В. И. Невским, М. С. Кедровым, Е. Ф. Розмирович, А. С. Киселевым, А. Ф. Ильиным-Женевским, С. А. Черепановым. Было решено приступить к восстановлению военных партийных организаций, используя при этом легальные и нелегальные формы работы.
После июльского расстрела политическое положение в стране изменилось, и ЦК принял решение о созыве VI съезда партии. 21 июля Н. И. Подвойский провел делегатское собрание представителей уже восстановленных партийных организаций частей. Оно избрало его делегатом VI съезда партии.
В эти трудные дни Н. И. Подвойский и М. С. Кедров сделали, кажется, невозможное — 23 июля двадцатипятитысячным тиражом выпустили новую газету с многозначащим названием «Рабочий и солдат». Я. М. Свердлов отвез ее первый номер в Разлив В. И. Ленину и очень обрадовал его этим событием. Партия вновь обрела голос. С 4 августа «Рабочий и солдат» стал органом ЦК РСДРП(б).
26 июля открылся VI съезд партии. На пятом, утреннем заседании по поручению ЦК с докладом о работе Военной организации выступил товарищ Николай (Н. И. Подвойский). Делегаты с удовлетворением встретили его аргументированное сообщение о том, что и после июльских событий влияние большевиков в войсках не уменьшилось, а Красная гвардия не выпустила из рук оружие. Съезд принял обоснованный В. И. Лениным курс на вооруженное восстание. Формирование армии революции стало самой главной политической и организационной задачей «Военки». Она усилила работу в войсках, особенно в Петроградском гарнизоне. «Кто командует гарнизоном, тот диктует свою волю», — неоднократно повторял Н. И. Подвойский.
Другой важнейшей заботой Военной организации стала Красная гвардия — главная ударная сила революции. «Военка» создала инструкторско-методическую комиссию, сформировала инструкторский и снабженческий аппараты, уточнила программы обучения и организационную структуру Красной гвардии. Во второй половине августа при Военной организации были открыты курсы инструкторов Красной гвардии, превращенные вскоре во всероссийские. Потребность в инструкторах в связи с расширением Красной гвардии быстро росла. «Мы не знали ни дня, ни ночи, — писал Н. И. Подвойский, — работали почти круглосуточно, но сначала требовалось 75 инструкторов, через 5 дней — 400, а затем 1000 инструкторов».
Разгром корниловщины изменил политическую обстановку в стране. Массы на опыте распознали суть эсероменьшевистских соглашателей, фактически прикрывавших и защищавших буржуазию. Авторитет большевиков резко вырос. Началась большевизация Советов. Партия вновь выдвинула лозунг: «Вся власть Советам!» Но теперь он означал вооруженное восстание.
Исходя из общей линии ЦК, Военная организация 4 сентября провела совещание 230 представителей партийных организаций 68 частей, на котором Н. И. Подвойский поставил задачу подготовки к захвату власти. По указанию В. И. Ленина, под вывеской курсов организаторов выборов в Учредительное собрание «Военка» 24 сентября открыла школу вожаков восстания. В ней прошло обучение более 400 человек. «Школа, — писал Н. И. Подвойский, — работала со своими учениками от зари до зари… Где бы мы впоследствии ни встречались с руководителями восстания, мы почти всегда видели в этой роли бывших курсантов школы восстания».