В Гельсингфорсе, Кронштадте и Ревеле, а также в других базах флота 17 (30) октября по указанию Центробалта судовые и береговые комитеты начали формировать боевые взводы и морские отряды. Согласно решению Центробалта боевые взводы создавались на всех линейных кораблях, крейсерах и в береговых частях флота, имевших команду более 200 человек. В начале октября в Гельсингфорсе, Ревеле и Кронштадте начали формироваться десантные батальоны для участия в вооруженном восстании и отражении возможного вторжения немецких войск в Эстонию, Финляндию и Петроград.

Подготовкой и организацией военных сил Кронштадта для свержения Временного правительства руководили Кронштадтский комитет партии и Военно-техническая комиссия Кронштадтского Совета, без одобрения которой ни один приказ не исполнялся.

20 октября (2 ноября) комиссары Центробалта установили полный контроль над телеграфом, телефонными станциями и радиостанциями всех баз Балтийского флота, весь командный состав был поставлен под контроль Центробалта. На заседании Кронштадтского Совета 23 октября (5 ноября) были избраны делегаты на 2-й Всероссийский съезд Советов, а также назначены 18 комиссаров в боевые отряды моряков, сформированные для участия в вооруженном восстании.

Будучи небольшой по численности частью вооруженных сил, флот в социально-политическом отношении выделялся революционной энергией, решительностью и активностью личного состава, что во многом обусловливалось сильными революционными традициями, опытом революционной борьбы. Рост большевистского влияния среди моряков определялся тем, что в основных районах базирования Балтийского флота – в Петрограде, Кронштадте, Гельсингфорсе, Выборге, Прибалтике – к августу 1917 года насчитывалось более 62,7 тыс. членов РСДРП(б). Это составляло свыше трети всей численности партии.

Был образован партийный центр для руководства вооруженным восстанием и разработан подробный план захвата всех важнейших стратегических пунктов столицы и правительственных зданий. Был также создан высший орган военно-оперативного руководства вооруженными силами революции – Военно-революционный комитет (ВРК). Решающая и основная сила революции – Красная гвардия и ее мощная и надежная опора – революционные матросы Балтийского флота и солдаты Петроградского гарнизона были приведены в полную боевую готовность и ждали приказа о выступлении. Такой приказ был отдан 24 октября (6 ноября). Военно-революционный комитет через радиостанцию крейсера «Аврора» передал воззвание к гарнизонам, охранявшим подступы к Петрограду. В нем предписывалось действовать твердо и осмотрительно, а где нужно – беспощадно. Так началась вооруженная борьба за власть Советов.

Центробалту была поставлена задача: обеспечить приход боевых судов в Неву, взять под обстрел Зимний дворец и другие важные стратегические пункты, обеспечить боевое взаимодействие с отрядами красногвардейцев и солдатами Петроградского гарнизона, захватить железнодорожную линию Ораниенбаум – Петергоф и высадить сводный отряд моряков для совместных боевых действий с питерским пролетариатом. Утром 25 октября (7 ноября) линкор «Заря Свободы» во главе с комиссаром И.Н. Колбиным встал на указанное по плану место в Морском канале – против станции Лигово. А отряд моряков с линкора занял эту станцию и организовал ее оборону. Радиостанция линкора по предписанию ВРК должна была держать постоянную связь с Северным фронтом – Латышским и Сибирским полками, преданными делу революции. Отряд моряков 1-го Балтийского флотского экипажа в составе 700 человек без боя занял Ораниенбаумский вокзал, обезоружив юнкеров, и по железной дороге двинулся в сторону Петрограда. К 10 часам утра военные моряки заняли всю железную дорогу Ораниенбаум – Петроград. Крейсер «Аврора» и минный заградитель «Амур» были поставлены на Неве у Николаевского моста для обстрела Зимнего дворца. Миноносцы расположились в районе набережной Васильевского острова. Однако офицеры этих миноносцев категорически заявили командам, что непосредственного участия в выступлении они не примут. Это не прошло даром. Так, на миноносце «Деятельный» были арестованы все офицеры, кроме командира, которому удалось скрыться. Их отправили в Кронштадт, где собирались судить как «врагов народа». Стараниями командующего флотом эти офицеры были спасены и отделались только двухнедельным арестом. Страхи, как всегда, оказались преувеличенными. За все дни переворота, кроме «Авроры», ни один корабль не дал ни одного выстрела. «Аврора» же действительно для острастки сделала несколько выстрелов, но только холостыми патронами.

Сводный морской отряд Кронштадта, в который входили матросы машинной школы, учебно-артиллерийского и учебно-минного отрядов, часть матросов 1-го Балтийского флотского экипажа, Кронштадтского флотского полуэкипажа, матросы учебных судов и отряд красногвардейцев, насчитывал более 10 тыс. человек. Для участия в вооруженном восстании и переброски в Петроград сводного морского отряда были назначены боевые корабли. Экипажи боевых кораблей и сводный морской отряд, прибыв в Петроград, получили конкретные боевые задачи от ВРК и были направлены на захват таких важных пунктов, как почтамт, Центральная телефонная станция, телеграф, мосты, вокзалы, электростанции, Главный военный штаб и Зимний дворец.

Вечером 24 октября (6 ноября) ВРК направил в Гельсингфорс председателю Центробалта П.Е. Дыбенко с требованием немедленно выслать в Петроград боевые суда и вооруженные отряды матросов. Это явилось сигналом к выступлению кораблей и частей флота, а также войск, расположенных в Финляндии. Центробалт поднял весь флот и войска, находившиеся в Финляндии, на вооруженное восстание. Были взяты под контроль все железнодорожные линии, связывающие Финляндию с Петроградом. Высланный Центробалтом сводный отряд моряков занял все важнейшие стратегические пункты от Гельсингфорса до станции Белоостров. По железной дороге из Гельсингфорса в Петроград были направлены три эшелона вооруженных матросов. Однако контрреволюционеры из железнодорожных служащих всячески задерживали движение. Моряки прибыли в Петроград с большим опозданием и не участвовали в штурме Зимнего дворца. В решающий день основной силой восстания были моряки Кронштадта и Петрограда.

Вечером 25 октября (7 ноября) из Гельсингфорса по предписанию Центробалта в Петроград прибыли эскадренные миноносцы «Самсон», «Забияка», «Деятельный», «Меткий» и сторожевой корабль «Ястреб». Красногвардейцы и матросы Балтийского флота шли в авангарде боевых сил, штурмовавших Зимний дворец. Наступление на Зимний дворец началось вечером 25 октября (7 ноября). Чтобы избежать кровопролития, ВРК дважды предлагал Временному правительству прекратить сопротивление. Но Временное правительство ждало прибытия с фронта «верных» ему полков и потому предложения ВРК отклоняло. Тогда ВРК отдал приказ о взятии Зимнего дворца. В 21 час 40 минут раздался исторический выстрел с крейсера «Аврора». Почти одновременно был открыт артиллерийский огонь из орудий Петропавловской крепости, полевых орудий, установленных под аркой Главного штаба, и ружейно-пулеметный огонь атакующих. Начался штурм Зимнего дворца. В 1 час 50 минут 26 октября (8 ноября) Зимний дворец был взят. В 2 часа 10 минут последнее Временное правительство России было арестовано и под конвоем матросов препровождено в Петропавловскую крепость.