После победы Октябрьской революции Невский работает в Наркомате по военным и морским делам, участвует в подавлении контрреволюционного мятежа Керенского — Краснова, создает первые отряды Красной Армии. С июля 1918 года он — нарком путей сообщения, одновременно (с октября 1918 г.) являлся членом Реввоенсовета Республики.
Судьба революции, исход боевых операций на многочисленных фронтах гражданской войны, полыхавшей на гигантских просторах страны, зависели от четкости работы транспортных артерий, от каждого паровоза и вагона, которые удавалось невероятными усилиями поставить в строй. И этот строй был составной частью воинских сил, мобилизованных на защиту завоеваний Октября.
К сожалению, о том, какого напряжения требовала организация четкого функционирования железнодорожного транспорта в дни всеобщего хаоса и разрухи, написано до обидного мало. Мы зачастую судим о состоянии дел в этой важнейшей отрасли народного хозяйства и животворной системе обеспечения армейских тылов и мобильности соединений действующей армии лишь по картинам запустения и невероятного людского столпотворения, обыгрываемым во многих фильмах и литературных произведениях.
Переполненные станционные постройки и перроны, вагоны всех классов и теплушки, охраняемые красноармейцами спецгрузы и литерные составы… Казалось, все неслось в разных направлениях без руля и ветрил. Но коль все в конечном счете доходило до конечных пунктов и армия, и города, и многочисленные городки и поселки, несмотря на взрывы, разрушения, саботаж, диверсии, получали необходимое, коль скоро высшее командование имело возможность перебрасывать боеприпасы, оружие, полки и дивизии, обеспечивать проезд поездам командующих, уполномоченных и составам с продовольствием, то за всем этим стояла титаническая и напряженная работа Наркомата путей сообщения, и прежде всего наркома, Владимира Ивановича Невского.
Высшие партийные и государственные органы предоставили ему чрезвычайные права. Он имел мандаты не только РВСР и Совета Обороны, но и ЦК партии, чрезвычайно высоко ценившего организаторские способности Невского, мандат ВЦИК, членом Президиума которого он был. Наконец, мало кто знает, что особая роль Невского в эти дни объяснялась еще и тем, что он являлся заместителем Председателя ВЦИК.
В 1918―1919 годах Невский входил и в Совет Рабочей и Крестьянской Обороны, как уполномоченный ЦК партии и ВЦИК выезжал на фронты.
В. И. Невский не прекращал и публицистической деятельности. Он редактирует журнал «Вестник путей сообщения», где публикует политические статьи.
С весны 1919 года он возглавил созданный по решению VIII съезда РКП(б) специальный отдел ЦК партии по работе в деревне. Невский имел большой опыт работы среди крестьянских масс, приобретенный в ходе подготовки к Октябрьскому вооруженному восстанию.
«…Каждый из нас, выдвинутый событиями наверх, выдвигался именно потому, что умел лучше, полнее и совершеннее других выражать чаяния масс, потому, что каждый из нас не думал о себе и в любую минуту готов был умереть за интересы трудящихся» — так Невский относился к выдвижению на руководящие посты.
Начиная с 1920 года главной для Невского становится работа на идеологическом фронте. В 1920―1921 годах он — ректор Центральной школы советской и партийной работы, получившей позднее название Коммунистический университет имени Я. М. Свердлова, с 1922 года — заместитель заведующего Истпартом ЦК РКП(б), с 1925 по 1936 год — директор Библиотеки имени Ленина в Москве. Постоянно избирался в состав членов ВЦИК и ЦИК СССР.
В. И. Невским написано свыше двухсот работ на историко-партийные и историко-революционные темы.
19 февраля 1935 года В. И. Невский был арестован и после более чем двухгодичного следствия 25 мая 1937 года Военной коллегией Верховного суда СССР приговорен как «активный участник антисоветской террористической организации правых» к высшей мере наказания. За три месяца до суда Невский написал подробное заявление наркому внутренних дел СССР, в котором отвергал предъявленные ему обвинения как ни на чем не основанные. Однако это заявление не было приобщено к делу и скрыто от суда.
Замечательный революционер, ученый-марксист, человек, который сам делал революцию, пламенный борец за дело Октября, представитель ленинской когорты стал жертвой навета, лжи и жестокой несправедливости. 18 лет правда о выдающемся революционере была скрыта от народа.
На основании проведенной Прокуратурой СССР проверки и исследования дела Военная коллегия Верховного суда СССР установила, что В. И. Невский осужден неправильно, по огульному подозрению и по безосновательному обвинению, сфальсифицированному бывшим работником НКВД СССР Глебовым, который 28 января 1940 года был осужден за применение запрещенных законом методов следствия, фальсифицирование дел и шантаж. 1 июня 1955 года Военная коллегия отменила приговор в отношении Невского и прекратила дело за отсутствием состава преступления. КПК при ЦК КПСС признала необходимым реабилитировать Невского (посмертно) в партийном порядке.