首都ペトログラードは革命の渦中となり、メンシェヴィキのチヘイゼが議長を務める「第1回ソヴィエト大会（執行委員は15人。うちボリシェヴィキは2人）」が開会された。また国会でもこの混乱を受けて臨時会が開かれ、ゲオルギー・リヴォフ首相就任のが画策された。
13日には労働者と一層多くの兵士が革命側に合流したため、事実上ロシア政府軍は統制が取れなくなった。
一方、第1次世界大戦の陣頭指揮のためにペトログラード南西のプスコフにニコライ2世は首都での革命的騒擾に対して、軍を派遣し、事態の沈静を図ったが、それが悉く失敗に終わり、回復が不可能であるとわかると、皇帝位を退くことを決定した。皇嗣のアレクセイ皇太子は病弱で、皇弟ミハイル大公も即位を拒否。ここに304年続いたロマノフ朝は終焉した。
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「皇帝退位」の報はすぐに、首都に伝えられ、新体制の建設がはじまった。臨時政府がその日の内に成立。リヴォフが首相に就任し、ソヴィエト副議長で社会革命党のアレクサンドル・ケレンスキーが司法相に就任した。
2月革命以後発足した体制は、臨時政府と労働者と兵士からなる「ソヴィエト」が並び立つ2重政府体制であった。この年の4月にスウェーデンからペトログラードに戻ったレーニンは「ソヴィエト権力の樹立」を目標とする「四月テーゼ」を発表した。