Революционные потрясения 1917 г. создали принципиально новую систему управления городом. В решающий день Февральской революции, 27 февраля, когда на сторону народа стали переходить войска Петроградского гарнизона, возник новый орган власти — Петроградский совет рабочих депутатов. Коллегиальный представительный орган власти с 1 марта стал именоваться Петроградским советом рабочих и солдатских депутатов (Петросовет).
Воззвание исполнительного комитета представителей рабочих и солдат к гражданам о предстоящем первом заседании Петроградского Совета. Петроград. 27 февраля 1917 г. ЦГА СПб. Ф 7384. Оп. 9. Д. 1. Л. 2.
На первом собрании Петросовета вечером 27 февраля исполнительный комитет и его президиум возглавил меньшевик Николай Семенович Чхеидзе. Как председатель Совета Чхеидзе подписал предписание о «выполнении важного политического акта» — ареста бывшего царя Николая II.
На заседаниях Совета и его исполнительного комитета принимались резолюции по широкому кругу вопросов, касавшихся экономического и политического положения России, участия в Первой Мировой войне, международных отношений. Петросовет был важнейшим центром революционной демократии в России, ареной ожесточенной борьбы между меньшевиками и большевиками, а также партии социалистов-революционеров (эсеров).
Петросовету противостояло назначенное Николаем II перед отречением Временное правительство. Таким образом, в первые недели после Февральской революции в России возникло двоевластие: Временное правительство и Петроградский Совет. Изначально Петросовет должен был стать органом контроля революционных масс за деятельностью буржуазного Временного правительства. Власть Петросовета фактически сосредоточилась в руках его Исполнительного комитета, члены которого были назначены социалистическими партиями, представленными в Петросовете.
Первая попытка большевиков взять власть, известная как Июльские дни, закончилась провалом. Партия была вынуждена уйти в подполье. Однако, неудачная попытка путча генерала Корнилова в конце августа разрушила хрупкий союз между армией и коалицией умеренно социалистических и либеральных партий во главе с министром-председателем Временного правительства Александром Керенским и открыла путь большевикам к власти.
Временное правительство затягивало решение вопросов о выходе России из Первой Мировой войны, о земельной реформе и о созыве Учредительного собрания. Симпатии населения склонялись на сторону партии большевиков, предложившей в лице ее лидера Владимира Ленина программу кардинальных преобразований и решения насущных проблем.
1 сентября 1917 г. на заседании Петросовета большинством голосов была принята большевистская резолюция «О власти». Руководители меньшевистской и эсеровской партий отвергли проект резолюции. В связи с чем 5 сентября Н.С. Чхеидзе вместе с другими членами президиума заявили об отставке.
В ходе «большевизации Советов» в сентябре-октябре 1917 года большевики получили до 90% мест в Петросовете. 25 сентября 1917 г. председателем президиума был избран Лев Давыдович Троцкий.
Троцкий сформировал Петроградский военно-революционный комитет, который стал основным органом подготовки Октябрьского вооружённого восстания завершившегося свержением Временного правительства и установлением советской власти. II Всероссийский съезд Советов (25-26 октября 1917) провозгласил передачу всей власти Советам, которые постепенно сосредоточили у себя как законодательные, так и исполнительные функции.