Деятельность последнего XXI созыва Ленсовета, который был избран 18 марта 1990 г., пришлась на бурные годы перестройки и экономических реформ. Возможность избраться депутатом Совета получили представители альтернативных Коммунистической партии общественных движений и политических партий.

Абсолютное большинство избранного депутатского корпуса составляли представители организаций демократической ориентации, т. е. люди, полагавшие необходимым проведение радикальных политических и экономических реформ.

На плечи депутатов, собравшихся на свою первую сессию 3 апреля 1990 г., легло бремя решения множества проблем. Как показывали социологические опросы, для жителей города важнейшими вопросами были снабжение предметами первой необходимости, повышение уровня жизни, недостаток и плохое состояние жилья, улучшение благоустройства и охраны окружающей среды, борьба с преступностью.

Но в первую очередь депутатам пришлось определить структуру, регламент работы, процедуру принятия решений, персональный состав руководства самого Ленсовета. Было сформировано 25 постоянных комиссий. 23 июня 1990 г. председателем Ленсовета был избран Анатолий Александрович Собчак.

По инициативе нового председателя Ленсовета структура городской власти подверглась кардинальным изменениям. 20 мая 1991 г. Президиум Верховного Совета РСФСР утвердил Положение о структуре органов управления г. Ленинграда. В основу реформы был положен принцип разделения властей. В соответствии с Положением учреждался пост мэра Ленинграда — главы исполнительной ветви городской власти. Ленгорисполком как исполнительно-распорядительный орган власти был упразднен, его последнее заседание состоялось 28 июня 1991 г.

Основными функциями Ленсовета стало утверждение и рассмотрение бюджета, установление новых налогов, распоряжение городской собственностью и утверждение планов развития города. Однако сессии собирались только несколько раз в год. Для быстрого разрешения мелких текущих вопросов в рамках компетенции Совета был создан Президиум. В январе 1992 г. вместо него был учрежден Малый Совет — постоянно действующий орган с более широким составом и в целом с аналогичными полномочиями.

Срок полномочий мэра был установлен в пять лет. Мэр избирался на основе всеобщего равного и прямого избирательного права при тайном голосовании. Выборы состоялись 12 июня 1991 г. Главными соперниками за кресло главы исполнительной власти Ленинграда были А. А. Собчак и бывший начальник Управления строительства сооружений защиты Ленинграда от наводнений Ю. К. Севенард. Со значительным перевесом выиграл Собчак.

2 июля 1991 г. председателем Ленсовета был избран Александр Николаевич Беляев.

В ходе выборов мэра был проведен организованный по инициативе Ленсовета опрос населения о возвращении городу названия Санкт-Петербург. В результате 54 % опрошенных против 35 % высказались за возвращение исторического названия. Официально город стал Санкт-Петербургом согласно Указу Президиума Верховного совета РСФСР от 6 сентября 1991 г. С сентября 1991 г. Ленсовет стал именоваться Санкт-Петербургским городским Советом народных депутатов.

Ленсовет активно выступил против попытки государственного переворота ГКЧП 19 августа 1991 г.

В январе 1992 г. важнейшим направлением работы депутатов стало решение вопросов, связанных с приватизацией государственной собственности, в первую очередь определения круга допустимых для отчуждения в частную собственность активов. От быстроты и четкости их решения во многом зависел успех реформ. Некоторым депутатам лично пришлось столкнуться с последствиями роста преступности, однако, несмотря на это, они продолжали свое самоотверженное служение на благо горожан.

Победа исполнительной власти в конституционном кризисе сентября — октября 1993 г. предрешила судьбу Советов, как в центре, так и на местах. Петросовет был упразднен указом Президента РФ Б. Н. Ельцина от 21 декабря 1993 г. Ему на смену в качестве органа законодательной власти Петербурга пришло Городское собрание.