С возмущением встретили оренбургские рабочие известие о июльских событиях в Петрограде. Большевики выразили протест против действий Временного правительства, меньшевики же и эсеры выступили в его защиту.
В Оренбурге и губернии подняли голову контрреволюционные силы: образовалась «казачья демократическая партия», созданная верхами казачества, активизировались буржуазные националисты.
В начале августа большевики размежевались с меньшевиками. Большевистская группа, по воспоминаниям ветеранов, насчитывала около 70 человек. 10 сентября оформилась самостоятельная большевистская организация, которую возглавлял А. А. Коростелев. Он же стал редактором большевистской газеты «Пролетарий». Газета «Заря» стала меньшевистской, помещение же социал-демократического клуба осталось за большевиками. Газета «Пролетарий» должна была выходить дважды в неделю, типография ее помещалась на Карриковском переулке, 16 (сейчас Лечебный). Вышло, однако, только два номера, третий был уничтожен «дутовским правительством». А. А. Коростелева арестовали, но вскоре выпустили по требованию рабочих, которые пригрозили общей забастовкой.
Среди рабочих неуклонно рос авторитет большевиков, о чем свидетельствует быстрое увеличение численности большевистской организации города. 26 сентября (9 октября) в ней насчитывалось 260 членов, а к 1 (14) октября ― уже 500. Ветеран Оренбургской партийной организации Д.П. Саликов отмечает в своих воспоминаниях, что деятельность большевиков усилилась с приездом в Оренбург С. М. Цвиллинга. Он выступал во многих местах. Даже заболев, С.М. Цвиллинг пришел на запланированную лекцию на тему: «Социалистическая революция»; лекция состоялась в «Гранд-отеле» (сейчас Постникова, 15).
Несмотря на то, что после победы вооруженного восстания в Петрограде власть в Оренбурге захватил Дутов, в распоряжении которого имелись значительные военные силы, большевики готовились к вооруженной борьбе за установление Советской власти. Вернувшись 4 (17) ноября со II Всероссийского съезда Советов, С. М. Цвиллинг, назначенный правительственным комиссаром Оренбургской губернии, в тот же день выступил перед солдатами в цирке и на общегородском митинге, где была принята резолюция с требованием передачи власти Оренбургскому Совету.
Белоказаки опередили большевиков и первыми начали действовать, арестовав 7 (20) ноября большинство руководителей большевистской организации города. Многих сначала привезли в штаб Дутова, помещавшийся в домах правления Оренбургского казачьего войска, а затем перевели в главное отделение губернской тюрьмы на Введенской (тогда дом № 3, теперь это четная сторона). Сюда же поместили и арестованных дутовцами в Караван-Сарае 14 (27) ноября членов Оренбургского Совета и созданного в этот же день Военно-революционного комитета во главе с С. М. Цвиллингом, после того, как был утвержден приказ о переходе власти к ВРК.
Но дутовцы не смогли остановить революционное движение, даже обезглавив его. Был избран новый подпольный комитет РСДРП (б). На первом заседании, проходившем в бандажном цехе Главных мастерских 15 (28) ноября, было решено создать подпольный отряд Красной гвардии. Избрали штаб во главе с А. Е. Левашовым. Первое заседание его состоялось на квартире у большевика Анпилогова на Крыжановской улице (ныне Немовская). Затем постоянным местом сбора стал дом К. Н. Котова, помощника А. Е. Левашова. Константин Назарович Котов жил в Нахаловке в маленьком доме на два окна, сейчас ул. Зиновьева, 63, но дом другой. Обучение красногвардейцы проходили вечерами. Тайком из Самары удалось привезти на паровозе оружие: пулеметы, винтовки, патроны. Все это выгрузили прямо у калитки дома в Нахаловке, мимо которого проследовал паровоз в мастерские. В состояние готовности привели и санотряд, руководимый М. Постниковой. Он собирался в Нахаловке, Новой стройке, на Арендованных местах. В этих же районах укрылись и бежавшие 12 (25) декабря с помощью красногвардейцев из губернской тюрьмы 32 большевика, которые, как писал А. А. Коростелев, «были в самом дружеском окружении среди рабочих».
Значительную роль сыграл красногвардейский отряд при освобождении города от дутовцев: в тылу дутовцев этот отряд вечером 16 (29) января захватил станцию Оренбург и держал ее двое суток до вступления в город красногвардейских отрядов вместе с возглавляемым С.Д. Павловым отрядом революционных моряков, присланным по указанию В. И. Ленина из Петрограда. Они освободили Оренбург и установили власть Советов.