斯大林在彼得堡监狱中住了5个月后，被判处流放到图鲁汉斯克边疆区，由警察公开监视，期限4年。图鲁汉斯边疆区是一个著名的流放地。斯大林在那里受到极其严密的监视，起初他还打算逃出流放地，但敌人对他越来越严的监视使他放弃了逃跑的念头。
1917年2月，俄国爆发了著名的二月革命。沙皇制度被彻底推翻，斯大林的流放生涯随着二月革命的胜利也就结束了。
斯大林一生被捕7次，6次流放，而且集中在1902～1917年期间，真正是百炼成钢。
二月革命结束后，资产阶级又发动了七月事变。警方指控列宁和季诺维也夫是德国间谍，布尔什维克又遇到了新的挫折不得不转入地下。
临时政府极力迫害列宁，说他是德国派来的奸细，要他到政府自首，列宁无法公开露面了。
斯大林承担了安排列宁转入地下的工作，列宁先被隐藏在老布尔什维克阿利卢耶夫家中，暂时躲避几天。
中央讨论了列宁和季诺维也夫是否接受临时政府提出的“出庭受审”的要求，大家意见很不一致，有人赞成，有人反对。列宁也犹豫不决，因为他担心，如果逃避审讯，会使那些不明真相的人相信对他们的指控。相反，斯大林却建议他们隐藏起来，他说，士官生不可能把列宁押送到监狱，在路上就会被打死，必须把列宁可靠地掩护起来。
事实证明斯大林是对的，一旦列宁同意出庭受审，后果是很严重的，最后列宁和季诺维也夫下决心隐藏起来。
天黑以后，化装后的斯大林亲自将列宁送上火车，列宁隐居在离彼得堡34公里处一个小火车站附近的草棚内。
斯大林成了列宁和中央委员会的秘密联络员。
十月革命越来越临近了，党的队伍又不断地扩大，斯大林肩上的任务更繁重了。他是《真理报》的负责人，又是全俄苏维埃执行委员会的委员。斯大林紧张地工作着，整日整月没有好好睡过觉。他时常记得巴库石油工人们常夸奖他有坚强的意志。因此，他早就用斯大林这个词做他的笔名，在俄语中，斯大林是钢铁的意思，斯大林一生确实具有钢铁般的意志。
1917年10月7日，列宁秘密地回到彼得格勒，党中央举行秘密会议，列宁在会上强烈地坚持“武装起义不可避免，时机完全成熟”的判断。
大家的意见很不一致，有的认为列宁的计划太急迫，太突然，而且有危险性。季诺维也夫和加米涅夫表现得尤其惊慌，极力反对列宁的主张。
在这场辩论中，斯大林没有过多地表态，但是，在投票的关键时刻，他站在了列宁一边，列宁的举行武装起义的提议以多数票获得通过。
会后，季诺维也夫和加米涅夫仍然坚持己见，甚至在《新生活报》上发表了他们反对起义的声明，泄露了党的机密。这使列宁和他的支持者非常气愤，他们认为反对和泄露党的决议是一种叛变，列宁向党中央提出把他们两人开除出党。
在中央的会议上，列宁、托洛茨基、斯维尔德洛夫坚决要求开除，还有一些中央委员也同意开除。只有斯大林主张从宽处理，认为他们只要承认错误，就应给予改正的机会。
在斯大林的影响下，会议撤销了开除他俩党籍的建议，但要把加米涅夫调离《真理报》编委会。斯大林同样提出反对意见，并提出“辞职”以示抗议。中央委员会没有接受他的辞职，加米涅夫仍留在《真理报》编委会里。
斯大林在组织上保护了加米涅夫和季诺维也夫，在路线方针上坚决地站在了列宁一边。
10月24日，列宁再次秘密地来到了斯莫尔尼宫，参与指挥武装起义。
武装起义在托洛茨基的直接组织和指挥下，起义成功了。推翻了资产阶级临时政府，工兵苏维埃独掌政权。
在十月革命中，列宁是公认的领袖，托洛茨基的作用仅次于列宁。
1918年11月6日，为了纪念十月革命胜利1周年，斯大林在《真理报》发表了十月革命的一文，文中说：“起义的鼓舞者自始至终都是以列宁同志为首的党中央委员会，弗拉基米尔·伊里奇那时秘密住在彼得格勒维堡区。10月24日晚上，大家要他到斯莫尔尼宫去领导总的运动。起义的一切实际组织工作是在彼得格勒苏维埃主席托洛茨基同志直接指挥下完成的。我们可以确切地说，卫戍部队之所以迅速站到苏维埃方面来，军事革命委员会的工作之所以做得这样好，党认为这首先要归功于托洛茨基同志。”
十月革命胜利了，斯大林担任民族事务人民委员。
根据托洛茨基的建议，新的人民政权不沿袭临时政府各部部长的名称，各部部长都改称人民委员，以增加新政权的人民性。
斯大林开始组建新的民族事务人民委员部。虽说是个民族事务人民委员部，但现在他连一个房间也没有。没有办公桌、椅子，列宁只配给他一个助手，波兰人培斯特柯夫斯基。
那时候，革命刚刚胜利，大家都很忙。什么都没有，一片混乱，一切都得靠自己动手。
培斯特柯夫斯基在斯莫尔尼宫一个没人占用的房间里，发现了一张空桌子。他把这张桌子推到边上，靠墙放下，又到别的房间找了两把椅子放在边上。在门上的墙上贴了一张纸，上写“民族事务人民委员部”。斯大林又让培斯特柯夫斯基到外交人民委员托洛茨基那里借了3千卢布，作为必要的经费。就这样，民族事务人民委员部成立了。
这个办公室的唯一优点是：离列宁很近，使斯大林有机会接触和学习列宁，也使列宁有可能了解和帮助斯大林。
的确，在初握权柄的日子里，斯大林成了列宁的得力助手。他的冷静、果断和卓有成效的办事能力受到列宁的赏识。
召开立宪会议原来是列宁及其战友们的一贯主张，他们认为这是实行民主的一种措施。但是在立宪会议临近召开时，列宁却忧虑起来：他担心布尔什维克在选举中不能占优势，因此新生政权的力量将被削弱。
选举结果确实不出列宁所料：布尔什维克只占25％的席位。这使列宁等人感到不能容忍。于是决心取消立宪会议，对此，列宁进行了精心的策划和准备。
立宪会议在塔夫利达宫开幕。在立宪会议举行的第一次会议上，斯维尔德洛夫代表全俄中央执行委员会宣读《被剥削劳动人民权利宣言》并要求会议予以批准。可是，参加立宪会议的大多数人却拒绝讨论这个《宣言》。于是，布尔什维克党团和左派社会革命党团要求休会，以便各党团能分别讨论《宣言》。休会期间，列宁在布尔什维克党团会议上提议：复会后宣读他起草的布尔什维克党团声明并退出立宪会议。列宁的倡议得到了布尔什维克党团的一致赞同。
复会后，所有布尔什维克党团的代表和左派社会革命党人陆续离开了会议大厅，退出了立宪会议。
当其余的代表来到塔夫利达宫门前，准备继续开会时，却被卫兵挡在了门外。负责警工的德宾科向卫兵下达了命令：“禁止立宪会议继续开会。”
面对布尔什维克的强硬态度，孟什维克和社会革命党人的代表十分气愤，他们立刻组织示威游行以示抗议。列宁对此早有准备，布尔什维克的赤卫队员们呜枪驱散了游行队伍。列宁当即宣布：“兹命令在塔夫利达宫内执行卫生勤务的卫兵和水兵同志不得对立宪会议中的反革命成员采取任何暴力行动。应准许所有人自由离开塔夫利达宫。但非经特别批准，任何人不得入内。”
这样，立宪会议于1918年1月19日停止了活动。
斯大林从解散立宪会议这一迅速而果断的行动中再一次受到深刻启示。他充分体验到在政治斗争中，采取必要的行政手段具有极大的威力，即使行动显得粗鲁，但它最能迅速而有效地达到预期目的。革命是不能心慈手软的！
十月革命后，斯大林作为中央特使去了赫尔辛基，参加芬兰社会民主工党大会。他在会上发言时强调芬兰应按民族自决权原则解决它自己的问题，并且与列宁共同签署了关于芬兰国家独立的法令。但是芬兰独立后，社会民主工党没有掌权执政，政权转到了芬兰资产阶级手中。因为这，斯大林所坚定维护的民族自决权原则遭到了党内一些人的指责，他们认为这是向小资产阶级民族主义的屈服。
面对种种压力，斯大林在1918年1月10日召开的全俄苏维埃代表大会上作关于民族问题的报告时，对民族自决权原则作出了新的解释。他说：“必须把自决原则解释为这个民族的劳动群众的自决权而不是资产阶级自决权。自决原则应当是争取社会主义的手段，应当服从社会主义的原则。”
他的新原则在其后的乌克兰建国一事上得到了验证。
乌克兰苏维埃社会主义共和国成立于1917年12月12日，当时在乌克兰还存在资产阶级和小资产阶级政党和团体的联合机关——中央拉达。乌克兰苏维埃政府与中央拉达进行了艰苦斗争。
乌克兰终于没有独立，而是以社会主义自治共和国的形式加入俄罗斯联邦。
十月革命的胜利响彻欧洲引起了资本主义国家的极大仇视和恐慌。他们纷纷出兵武装干涉，企图把新生的苏维埃消灭在摇篮之中。国内被推翻了的统治阶级也不甘心他们的灭亡，纷纷组织自卫军举行叛乱，全国烽烟四起。到1918年夏，苏维埃共和国3／4的领土陷入敌人手中，苏维埃国家处于四面包围之中。
年轻的苏维埃共和国岌岌可危，面对严峻的现实，列宁提出“一切为了前线”，宣布全国进入战时体制。把首都从彼得堡迁到莫斯科，彼得格勒的市民每人每天只能得到1／8磅的面包。
战时体制包括：成立了15个方面军以应付战争；实行军事共产主义；企业全部收归国有；取消市场和私人贸易，实行供给制；实行余粮征集制，成立武装征粮队，强制征收农民手中的“余粮”；成立了以托洛茨基为主席的革命军事委员会，指挥全国的各个战场。
1918年6月6日，列宁派斯大林作为中央特派员到俄国南方的察里津去征集粮食，并委以全权，当地的各级政府、军队、铁路、邮电、粮食等部门均须执行斯大林的命令。
斯大林到达察里津的第二天，就向列宁转告说：那里一片混乱，投机盛行。他马上采取了有力措施：对粮食实行配给制和固定价格，把那些腐化堕落和办事不力的官员撤职，解散一些不必要的委员会，严厉打击抢劫运粮火车的人。并向列宁保证过一个星期向莫斯科运送一百万普特的粮食。
他果断地下命令说：如果有人敢抢粮食，就把他们的村庄烧成灰烬，使他们不敢再袭击火车。
斯大林在这里为收集粮食进行了紧张的工作，并且在5天内向莫斯科发运了5列车粮食。
此外，斯大林还直接参与了军事领导。他领导区军事委员会，将分散的部队联合起来，组建了一些新的师团、特种部队和装甲列车纵队，建立工人民兵队伍。在危险面前，斯大林没有惊慌失措，表现出独揽大权的气魄和坚毅果敢的精神。
在卫国战争刚开始组建红军时，鉴于布尔什维克党内缺少大量的军事专家，托洛茨基提议让沙皇时的旧军官补充到红军中，担任各级指挥官。列宁同意并采纳了这个提议，但斯大林不理解列宁的用意，心里是不同意此举的。
在察里津手握大权的斯大林，极不信任旧军官，撤销了由旧军官组成的北高加索军区司令部大多数人的职务，然后把他们抓起来，囚禁于伏尔加河上的一艘轮船上。托洛茨基闻讯后立即发来了一封电报，要求释放他们，但斯大林“不予理会”。最高军事委员会派调查团奔赴察里津，专门调查此事，结果军区司令一人释放，被捕的其余人连船带人沉没于伏尔加河中。
此后斯大林和旧军官的分歧越来越大，磨擦逐渐升级，终于导致斯大林和托洛茨基之间的直接对抗。双方互不相让，列宁从大局出发，支持托洛茨基的主张，派斯维尔德洛夫亲自乘专列代表中央到察里津接斯大林回莫斯科。为了安抚斯大林，列宁又让斯大林兼任革命军事委员会委员。
1919年春天，彼得格勒局势严峻。尤登尼奇率领的白军对彼得格勒发动疯狂的进攻，形势很危急，驻守在那里的第七集团军未能阻挡住敌人的进攻，敌人攻占杨堡，随后又占领了普斯科夫和亚姆市。第七集团军且战且退，撤向彼得格勒。彼得格勒是战前的首都，是全国的文化、政治中心，地位重要。
就在这时，中央决定派斯大林以国防委员会特派员的身份前往彼得格勒战线，以便采取一切必要的紧急措施。
5月19日，斯大林到达彼得格勒。当天召开了由总司令、西方战线司令员、第七集团军司今员参加的会议，研究彼得格勒的战况。后来，列宁又致电斯大林，要他在后方和前线注意“有组织的叛变活动”，一旦发现，即采取“紧急措施”。斯大林按照列宁的指示，号召保卫彼得格勒的部队同逃兵和叛徒作斗争。
他采取了一系列措施，把不胜任的人撤职，把他认为对失利负有责任的军官交送军事法庭，调整供给系统。这些措施使彼得格勒战线的情况明显好转，部队加强了纪律，提高了战斗力。
6月13日，彼得格勒的海防要地红兵炮台和发马炮台发生反革命叛乱，红军立即从陆上和海上对叛乱者展开进攻，16日红军占领了这两个炮台。
6月21日，第七集团军开始对白卫军实施反攻，在维德利察战役中，红军把白卫军赶到了边境。8月5日第七集团军主力解放了杨堡。8月26日，第十五集团军向西北发动进攻，夺回了普斯科夫。
由于保卫彼得格勒有功，斯大林和托洛茨基一样，获得了红旗勋章。
从保卫彼得格勒前线回到莫斯科，这以后，斯大林又曾被派往南方战线，领导那里的保卫莫斯科的重任。1920年10月16日又受命前往北高加索和阿塞拜疆，指导那里的党和苏维埃的工作，一直到11月20日才返回莫斯科。
1919年3月，斯大林参加了俄共（布）第八次代表大会，以多数票当选为中央委员，并在大会之后的中央委员会议上当选为中央政治局委员和组织局委员。紧接着，又被任命为国家监察人民委员，他在党内的地位和威信上升很快。
1920年底，内战以弗兰格尔的失败而终结。1920年11月，莫斯科庆祝了自己的胜利。
在斗争中斯大林常以全权代表或政治委员的身份征战于各个战场，显示出斯大林的献身精神和钢铁般的意志。斯大林的表现，列宁也看在眼里：斯大林是一个冷静的现实主义者，这在战争期间很重要。在战争以后，这样的人更是党和国家所需要的。
斯大林的政治斗争
战争结束后，国家的经济更加糟糕，粮食产量不足十月革命前的1／3，工业产量甚至不到战前的1／10。战争期间的战时经济体制已经不再适应新的经济情况，工人、农民、士兵再也不能容忍这种政策了。一些地方出现了小型的农民暴动，士兵哗变，而此时党内却还在噪噪不休地，没完没了地争论工会应在国家生产中起什么样的作用。