Из-за неспособности правительства обеспечить подвоз в столицу достаточного количества продовольствия в рабочих районах выстраивались гигантские очереди за хлебом («хвосты»). Выступление по продовольственному вопросу видного деятеля думской оппозиции А. Ф. Керенского 15 февраля 1917 г. спровоцировало в Петрограде панику, люди бросились скупать продукты питания, а власть уже не могла ни прекратить панику, ни обеспечить подвоз в столицу дополнительных припасов.
С осени 1916 г. растет число протестных выступлений крестьянства и рабочего класса. Самые крупные выступления в городах России состоялись 9 января 1917 г. в день памяти «Кровавого воскресенья» и 14 февраля 1917 г., в день возобновления заседаний Думы. 18 февраля резко ухудшилась ситуация на крупнейшем заводе Петрограда – Путиловском. Доведенные до отчаяния продолжающейся войной и голодом не вышли на работу рабочие его лафетно-штамповочной мастерской. Бастующих поддержали и другие рабочие завода. В ответ 22 февраля администрация завода объявила локаут. За воротами предприятия в одночасье оказалось 36 000 рабочих.
Первым днем революции считается 23 февраля. В этот день (8 марта по новому стилю) отмечался Международный женский день, и на улицы Петрограда вышли активистки социал-демократических организаций. Они были поддержаны массами женщин из «хвостов», а затем – уволенными и бастующими рабочими. Почти 130 тыс. человек отказались выйти на работу. Наряду с лозунгами о хлебе в колоннах демонстрантов начинают все чаще встречаться призывы «Долой войну» и «Долой самодержавие».
Организующий характер рабочему протесту придавало участие в событиях социалистов: большевиков, меньшевиков, эсеров, анархистов и др., но в целом события февраля 1917 г. разворачивались стихийно. В дальнейшем количество бастовавших рабочих увеличилось еще больше. 24 февраля в акциях протеста принимало участие уже 214,1 тыс., 25 февраля – 305 тыс., 26 февраля – 306,5 тыс., 27 февраля – 385,5 тыс., 28 февраля – 393,8 тыс., 1–2 марта – 394 тыс. рабочих. Начали возникать профсоюзы, фабзавкомы и другие боевые рабочие организации.
Современные историки сравнивают распространение рабочих выступлений в эти дни с «эффектом домино» и полагают, что начавшиеся в рабочей среде процессы подчас носили глубинный, в чем-то даже архаичный характер, напоминая начало крестьянских восстаний или крестьянских войн, но никак не организованных революций. В этом отношении Февраль разительно отличается от Октября 1917 г. Поначалу никто даже не мог с уверенностью сказать, что началась именно революция. В сохранившихся личных дневниках петроградцев февральские дни отмечены как время широких выступлений, но не как революция. Однако упорство рабочих, с которым они стремились в центр города, в его «благородную», респектабельную часть, где располагались правительственные учреждения, массовость их протеста вскоре привели к психологическому перелому и в их собственной среде, и среди всех прочих социальных слоев.
К 25–26 февраля уже никто не сомневался, что начавшиеся события переросли в настоящую революцию, хотя и тогда никто не мог предположить ее масштабов. К рабочим начали массово присоединяться солдаты: 26 февраля на сторону революции перешло 0,6 тыс., 27 февраля – 70 тыс., 28 февраля – 127 тыс., а 1 марта – уже 170 тыс. человек.
В эти же дни решалась и судьба монархии. Николай II распустил Думу и выехал из Ставки в Царское Село. Генералы М. В. Алексеев и Н. В. Рузский постарались изолировать (фактически взяли под домашний арест) Николая II от верных ему частей и добились от командующих большинства фронтов согласия на его отречение.
В царский поезд, задержанный по дороге в столицу, прибыли депутаты Думы А. И. Гучков и В. В. Шульгин. Они потребовали от царя немедленного отречения. Понимая опасность, которая грозила бы в случае отказа его семье, Николай II 2 марта отрекается от престола. В нарушение норм престолонаследия, существовавших со времен Павла I, он подписывает отречение за себя и за своего сына в пользу брата Михаила. Но и Михаил под давлением радикалов из прогрессивного блока отказывается от престола. Оба отречения были обнародованы одновременно.
Лидерами прогрессивного блока 27 февраля создается Временный комитет Государственной думы (ВКГД), во главе которого оказался председатель 4-й Государственной думы М. В. Родзянко. ВКГД заявил о том, что берет наведение порядка в городе в свои руки. Почти одновременно с ВКГД в том же Таврическом дворце, где заседала Дума, был организован Совет рабочих депутатов (Петросовет). Он был сформирован из представителей рабочих, делегатов воинских частей и революционных организаций. Поэтому его влияние в столице было выше, чем власть правительства. Во главе Совета встали активисты социалистических партий. Председателем Петросовета стал депутат 4-й Государственной думы H. С. Чхеидзе.