Несмотря на то, что в 1916 г. в целом удалось наладить снабжение армии и несколько стабилизировать положение на фронте, моральный дух армии был низким; цели войны для большинства оставались неясными, а жертвы не выглядели оправданными. Большие тяготы общество несло в тылу: в деревне (уход в армию, реквизиция лошадей, сокращение поступлений промтоваров из города), в городах (напряжение на фабриках, рост дороговизны, перебои со снабжением). К этому добавлялась ненависть к тем, кто наживался на военных поставках.
Переживаемые трудности общество прямо связывало с недееспособностью «верхов». Происходившее в сфере властных отношений вызывало все большее возмущение (непопулярный премьер, «министерская чехарда», частая смена губернаторов, активность Распутина, игнорирование Думы). С конца 1915 г. все чаще стало звучать в политических кругах России слово «революция». Особенно нетерпимым было обеспечение продовольствием. Объявленная правительством в сентябре 1916 г. хлебная монополия оказалась проваленной основными держателями товарного хлеба. Все громче и резче становились протесты в городах, делая быстрое нарастание напряженности очевидным даже для сторонних наблюдателей. Уже в октябре 1916 г. британский посол в России Д. У. Бьюккенен достаточно точно спрогнозировал ближайшее развитие событий: «Волнения будут вызваны скорее экономическими, чем политическими причинами, и начнут их не рабочие на фабриках, но толпы, стоящие на морозе в очередях у продовольственных лавок».
И тем не менее, начало революции оказалось неожиданным для всех. В середине февраля 1917 г. из-за транспортных трудностей в Петрограде ухудшилось продовольственное снабжение. Длинные очереди за продовольствием усиливали недовольство, прежде всего, малоимущих городских слоев. Возмущение выплеснулось наружу 23 февраля (по старому стилю), когда отмечался Международный женский день. Тысячи работниц питерских предприятий вышли на улицы, протестуя против перебоев в снабжении хлебом и роста дороговизны. К ним присоединились мужчины забастовавших в городе заводов, и общее число участников выступления составило 128 тыс. человек. Демонстрации проходили как в центре, так и на окраинах города. Начались погромы магазинов, нарушилось движение общественного транспорта. А участие в манифестациях социалистических агитаторов привело к тому, что экономические лозунги переплелись с политическими «Долой войну!», «Долой самодержавие!».
Стихийное движение нарастало лавинообразно. 24 февраля бастовало более 200 тыс. человек, а 25-го — уже более 300. К рабочим присоединились другие слои городского населения. Правительство «проснулось» лишь 26 февраля: полиция и войска стреляли в демонстрантов, число убитых и раненых составило 30 человек. Это не только подхлестнуло рабочих, но и, что особенно важно, вызвало перелом в армейской среде. Утром 27 февраля начались солдатские бунты в элитных полках, и к вечеру 70 тыс. солдат из 200-тысячного Петроградского гарнизона были на стороне революции. 28 февраля антиправительственное движение в столице приобрело всеобщий характер. В распоряжении командующего Петроградским военным округом генерала С. С. Хабалова остался лишь небольшой по численности и неспособный влиять на ситуацию отряд. Толпы солдат и рабочих заполнили улицы города. Начались погромы полицейских участков наряду с магазинами и продовольственными складами. Захват арсеналов привел к увеличению числа вооруженных людей. Питер оказался во власти неконтролируемой революционной стихии. Гнев восставших обрушился на полицейских, офицеров, которых вылавливали и не просто избивали, а порой расстреливали на месте. Объектами насилия становились и представители обеспеченных слоев общества. Восставшие захватили Дом предварительного заключения и здание окружного суда. На волю выпускались не только политические заключенные, но и уголовные арестанты. Современники констатировали, что в столице фактически не было никакой власти.
Уже в первые дни столкновений, по инициативе членов Союза рабочих кооперативов Петрограда, социал-демократической фракции Государственной Думы, Рабочей группы Центрального военно-промышленного комитета, возникла идея создания Советов рабочих депутатов. К вечеру 27 февраля в Таврическом дворце был сформирован Временный исполком Петроградского Совета рабочих депутатов, который обратился к рабочим и солдатам города с призывом выбирать депутатов в Совет. Вскоре прибыли примерно 250 депутатов, которые и сформировали Исполком Совета в составе 15 человек. Все они были социалистами (социал-демократами и эсерами). Председателем стал лидер социал-демократической фракции Думы меньшевик Н. С. Чхеидзе, его заместителями — трудовик А. Ф. Керенский и меньшевик М. И. Скобелев. В состав Исполкома вошли также большевики П. А. Залуцкий и А. Г. Шляпников. Группировавшиеся вокруг Совета политические силы стали называть себя представителями «революционной демократии». Первое, чем занялся Совет, было решение проблем обороны и продовольственного снабжения.
Одновременно с созданием Петроградского Совета лидеры либеральных партий в Государственной Думе образовали 27 февраля «Временный комитет членов Государственной Думы для водворения порядка в столице и для сношения с лицами и учреждениями». Комитет возглавил председатель Думы М. В. Родзянко, в него вошли лидеры Прогрессивного блока, а от революционной демократии — Н. С. Чхеидзе и А. Ф. Керенский. Временный комитет попытался перехватить политическую инициативу, с одной стороны, стремясь стабилизировать обстановку в столице и в провинции, а с другой — оказывая давление на царя, добиться от него уступок в сфере организации власти. Первоначально требовали создания ответственного перед Думой министерства, но затем стали настаивать на отречении Николая II в пользу сына при регентстве великого князя Михаила Александровича.
Что касается находившегося в могилевской Ставке царя, то все дни, с 24 по 27 февраля, он получал несвоевременную и неполную информацию, полагал, что в столице происходят лишь «беспорядки». Поэтому и приказал направить в Петроград для подавления волнений генерала Н. Иванова, наделив его по сути диктаторскими полномочиями. Намерения Николая первоначально разделял начальник штаба Ставки генерал М. В. Алексеев, который, однако, вскоре изменил свою точку зрения и солидаризировался с позицией Временного комитета Государственной Думы. Алексеев приказал Н. Иванову воздержаться от силовых методов наведения порядка, а к вечеру 28 февраля, заручившись под-держкой командующих фронтов, убедил царя согласиться на формирование правительства, ответственного перед Думой. Если бы события не получили дальнейшего развития, то Россия превратилась бы в конституционную монархию. Однако уступки запоздали, находившиеся в Петрограде политики были настроены более решительно.
Уже 28 февраля все в столице осознавали, что в стране происходит революция. Символический смысл событий отражала появившаяся вместо уничтожаемой царской новая атрибутика: повсеместно развевались алые флаги, одежду украшали красные банты. Город и его важнейшие объекты (Зимний дворец, Адмиралтейство, Петропавловская крепость, телеграф, вокзалы и др.) находились в руках восставших солдат и вооруженных рабочих. Именно их радикальные настроения определяли обстановку. Царское правительство ушло в отставку, некоторых министров арестовали. Вслед за этим в ночь с 1 на 2 марта в переговорах между Временным комитетом Государственной Думы и Исполкомом Петросовета была достигнута договоренность об образовании Временного правительства во главе с популярным земским деятелем князем Г. Е. Львовым.
В этих условиях руководимый М. В. Родзянко думский комитет ужесточил свою позицию на переговорах с царем и уже настоятельно требовал его отречения. К тому же стали склоняться и военные: второго марта все командующие фронтов поддержали телеграммами думскую инициативу, полагая, что избавление страны от непопулярного царя остановит революцию, сползание к хаосу, восстановит власть и порядок в стране и армии. После некоторых колебаний Николай в 15.00 второго марта 1917 г. отрекся за себя и за своего сына от престола в пользу великого князя Михаила Александровича. Однако третьего марта и тот отказался от принятия престола без согласия Учредительного собрания. Монархия в России перестала существовать.