Одновременно в Питере Зиновьев требовал от Петроградского Совета взять всю полноту власти в свои руки, стремясь столкнуть, таким образом, Совет с правительством. Члены совета были тоже не лыком шиты и в ответ потребовали от большевиков, чтобы те помогли остановить «бузу» пулеметного полка. Окончательно разругавшись, стороны так ни к чему и не пришли. Тогда большевики, уединившись, наскоро избрали некое “Бюро рабочей секции”, от имени которого объявили, что Временное правительство должно быть свергнуто. Решено было перехватить инициативу у конкурентов анархистов, для чего на следующий день самим поднять вооруженный мятеж, двинуть на Таврический дворец и разогнать упрямцев из Петроградского Совета, доизбрать новых членов, после чего уже от их имени объявить о передаче верховной власти Советам и назначении нового правительства.
Однако сохранить в тайне свои планы большевикам не удалось, и командующий войсками округа генерал П.А. Половцов вызвал к штабу округа и Зимнему дворцу казаков и верные правительству пехотные части.
Между тем большевики собрали совещание ЦК. Известие о введении в столицу верных правительству войск сразу поубавило их пыл. В результате чего большинством голосов было решено отказаться от вооружённой демонстрации. Впоследствии на это ссылались советские историки, как на доказательство непричастности партии ко всем последующим событиям. Однако решение решением, а машина мятежа была уже запущена.
Первыми, как и следовало ожидать, поднялись «пулемётчики». Вечером они были уже у дворца Кшесинской. Около 11 часов вечера, когда «пулеметчики» проходили мимо Гостиного двора, впереди раздался взрыв гранаты, и началась стрельба. Солдаты открыли ответный огонь. Появились убитые и раненные. К полуночи возглавляемые анархистами толпы заполнили улицы вокруг Таврического дворца. Петроградский Совет был взят в осаду. Теперь, если бы большевики решились на столь явный захват Совета, то Совет совместно с правительством вполне легитимно могли арестовать большевиков, как врагов революционного государства. С другой стороны, если бы народ вышел на улицы и был бы подкреплен солдатами и матросами, появился бы шанс на самостоятельный захват власти.
Большевики все время лихорадочно совещались, решая, как выйти с наименьшими потерями из создавшейся ситуации. После полуночи у Таврического дворца было уже более 30 тысяч человек. А позвонивший из Кронштадта Раскольников сообщил, что вооруженные матросы во главе с анархистами уже грузятся на плавсредства и к утру тоже будут в столице. Только после этого ЦК решился на участие в «вооруженной демонстрации». По существу это было решением о вооруженном захвате власти. Одновременно был отправлен посланец за В. И. Лениным в Финляндию, где тот прятался от властей.
Из набора газеты «Правды» было срочно изъято обращение ЦК с призывом к сдерживанию масс, и на следующее утро газета вышла с белой «дырой» в тексте. Сам Ленин позднее объяснял, что решение принять участие в вооружённой демонстрации, было сделано исключительно «для того, чтобы придать ему мирный и организованный характер». Но поверить в это сложно. Тем временем, около 10 тысяч вооруженных кронштадтских матросов, пройдя на вспомогательных судах Морским каналом и устьем Невы, высадились на пристани Васильевского острова и Английской набережной. С этого момента уже именно матросы начали играть ведущую роль во всех происходящих в столице событиях. Одновременно в городе начались грабежи и погромы.
По воспоминаниям Ф.Ф. Раскольникова, к нему подбежал большевик Флеровский и сообщил маршрут дальнейшего шествия матросов. «Мы, прежде всего, должны были идти к дому Кшесинской, где тогда сосредотачивались все наши партийные учреждения».
Под анархистскими лозунгами «Долой Временное правительство!», «Безвластие и самоустройство» «вооружённая демонстрация» (численностью по разным оценкам от нескольких десятков до пятисот тысяч человек) двинулась к Таврическому дворцу. Во главе ее шли матросы с винтовками. «Красный мичман» Раскольников впоследствии заявил на допросе следователю Временного правительства, что оружие было взято демонстрантами «для защиты от контрреволюции».