Вечером 24 октября (6 ноября) Л. нелегально прибыл в Смольный для непосредственного руководства вооруженным восстанием. На открывшемся 25 октября (7 ноября) 2-м Всероссийском съезде Советов, провозгласившем переход всей власти в центре и на местах в руки Советов, Л. выступил с докладами о мире и о земле. Съезд принял ленинские декреты о мире и о земле и образовал рабоче-крестьянское правительство — Совет Народных Комиссаров во главе с Л. Победа Великой Октябрьской социалистической революции, одержанная под руководством Коммунистической партии, открыла новую эру в истории человечества — эру перехода от капитализма к социализму.
Л. возглавил борьбу Коммунистической партии и народных масс России за решение задач диктатуры пролетариата, за построение социализма. Под руководством Л. партия и правительство создали новый, советский государственный аппарат. Была проведена конфискация помещичьих земель и национализация всей земли, банков, транспорта, крупной промышленности, введена монополия внешней торговли. Создана Красная Армия. Уничтожен национальный гнёт. К грандиозной работе по строительству Советского государства, осуществлению коренных социально-экономических преобразований партия привлекла широкие народные массы. В декабре 1917 Л. в статье «Как организовать соревнование?» выдвинул идею социалистического соревнования масс как действенного метода строительства социализма. В начале января 1918 Л. подготовил «Декларацию прав трудящегося и эксплуатируемого народа», явившуюся основой первой советской Конституции 1918. Благодаря принципиальности и настойчивости Л., в результате его борьбы против «левых коммунистов» и троцкистов был заключён Брестский мир 1918 с Германией, давший Советской власти необходимую мирную передышку.
С 11 марта 1918 Л. жил и работал в Москве, после переезда сюда ЦК партии и Советского правительства из Петрограда.
В труде «Очередные задачи Советской власти», в работе «О “левом” ребячестве и о мелкобуржуазности» (1918) и др. Л. наметил план создания основ социалистической экономики. В мае 1918 по инициативе и при участии Л. разработаны и: приняты декреты по продовольственному вопросу. По предложению Л. были созданы продотряды из рабочих, направленные в деревню, чтобы поднять бедноту (см. Комитеты бедноты.) на борьбу с кулачеством, на борьбу за хлеб. Социалистические мероприятия Советской власти встретили ожесточённое сопротивление свергнутых эксплуататорских классов. Они развернули вооруженную борьбу против Советской власти, прибегли к террору. 30 августа 1918 Л. был тяжело ранен эсеркой-террористкой Ф. Е. Каплан.
В годы Гражданской войны и военной интервенции 1918—20 Л. был председателем Совета рабочей и крестьянской обороны, созданного 30 ноября 1918 для мобилизации всех сил и ресурсов на разгром врага. Л. выдвинул лозунг «Всё для фронта!», по его предложению ВЦИК объявил Советскую республику военным лагерем. Под руководством Л. партия и Советское правительство в короткий срок сумели перестроить экономику страны на военный лад, разработали и провели в жизнь систему чрезвычайных мер, получившую название «военного коммунизма». Лениным были написаны важнейшие партийные документы, которые явились боевой программой мобилизации сил партии и народа на разгром врага: «Тезисы ЦК РКП (б) в связи с положением Восточного фронта» (апрель 1919), письмо ЦК РКП (б) ко всем организациям партии «Все на борьбу с Деникиным!» (июль 1919) и др. Л. непосредственно руководил разработкой планов важнейших стратегических операций Красной Армии по разгрому белогвардейских армий и войск иностранных интервентов.
В то же время Л. продолжал вести теоретическую работу. Осенью 1918 он написал книгу «Пролетарская революция и ренегат Каутский», в которой разоблачил оппортунизм Каутского, показал коренную противоположность демократии буржуазной и пролетарской, советской. Л. указал на международное значение стратегии и тактики русских коммунистов. «... Большевизм, — писал Л., — годится как образец тактики для всех» (там же, т. 37, с. 305). Л. в основном составил проект второй Программы партии, определившей задачи строительства социализма, принятой 8-м съездом РКП (б) (март 1919). В центре внимания Л. был тогда вопрос о переходном периоде от капитализма к социализму. В июне 1919 он написал статью «Великий почин», посвященную коммунистическим субботникам, осенью — статью «Экономика и политика в эпоху диктатуры пролетариата», весной 1920 — статью «От разрушения векового уклада к творчеству нового». В этих и многих др. работах Л., обобщив опыт диктатуры пролетариата, углубил марксистское учение о переходном периоде, осветил важнейшие вопросы коммунистического строительства в условиях борьбы двух систем: социализма и капитализма. После победоносного окончания Гражданской войны Л. возглавил борьбу партии и всех трудящихся Советской республики за восстановление и дальнейшее развитие экономики, руководил культурным строительством. В Отчётном докладе ЦК 9-му съезду партии Л. определил задачи хозяйственного строительства, подчеркнул исключительно важное значение единого хозяйственного плана, основой которого должна быть электрификация страны. Под руководством Л. был разработан план ГОЭЛРО — план электрификации России (на 10—15 лет), первый перспективный план развития народного хозяйства Советской страны, который Л. назвал «второй программой партии» (см. там же, т. 42, с. 157).
В конце 1920 — начале 1921 в партии развернулась дискуссия о роли и задачах профсоюзов, в которой фактически решались вопросы о методах подхода к массам, о роли партии, о судьбах диктатуры пролетариата и социализма в России. Л. выступил против ошибочных платформ и фракционной деятельности Троцкого, Н. И. Бухарина, «рабочей оппозиции», группы «демократического централизма». Он указывал, что, будучи школой коммунизма вообще, профсоюзы должны быть для трудящихся, в частности, школой управления народным хозяйством.
На 10-м съезде РКП (б) (1921) Л. подвёл итоги профсоюзной дискуссии в партии и выдвинул задачу перехода от политики «военного коммунизма» к новой экономической политике (нэпу). Съезд одобрил переход к нэпу, обеспечивавшему укрепление союза рабочего класса и крестьянства, создание производственной базы социалистического общества; принял написанную Л. резолюцию «О единстве партии». В брошюре «О продовольственном налоге (Значение новой политики и ее условия)» (1921), статье «К четырехлетней годовщине Октябрьской революции» (1921) Л. раскрыл сущность новой экономической политики как хозяйственной политики пролетариата в переходный период и охарактеризовал пути её осуществления.
В речи «Задачи союзов молодежи» на 3-м съезде РКСМ (1920), в наброске и проекте резолюции «О пролетарской культуре» (1920), в статье «О значении воинствующего материализма» (1922) и др. произведениях Л. осветил проблемы создания социалистической культуры, задачи идеологической работы партии; большую заботу проявлял Л. о развитии науки.
Л. определил пути решения национального вопроса. Проблемы национально-государственного строительства и социалистических преобразований в национальных районах освещены Л. в докладе о партийной программе на 8-м съезде РКП (б), в «Первоначальном наброске тезисов по национальному и колониальному вопросам» (1920) ко 2-му конгрессу Коминтерна, в письме «Об образования СССР» (1922) и др. Л. разработал принципы объединения советских республик в единое многонациональное государство на основе добровольности и равноправия — Союз ССР, который был создан в декабре 1922.
Советское правительство во главе с Л. последовательно боролось за сохранение мира, за предотвращение новой мировой войны, стремилось наладить экономию, и дипломатические отношения с др. странами. Вместе с тем советский народ оказывал поддержку революционному и национально-освободительному движениям.