26 апреля 1920 был создан Временный революционный комитет А. в следующем составе: Н.Н. Нариманов (председатель), А. Алимов, Д.Х. Буниатзаде, М.Д. Гусейнов, А.Г. Караев, Г.М. Мусабеков, Г.Г. Султанов. В ночь с 27 на 28 апреля в Баку было поднято восстание, свергнувшее мусаватскую буржуазно-помещичью власть. Вся полнота власти перешла к Азревкому, который провозгласил А. Советской Социалистической Республикой. Азревком немедленно обратился к правительству Советской России с предложением союза и просьбой о военной помощи. На рассвете 27 апреля на помощь восставшим трудящимся А. выступили по ж. д. Петровск — Баку 4 бронепоезда с десантом под командованием М.Г. Ефремова. С бронепоездами прибыли Г. Джабиев, А.И. Микоян, Г.М. Мусабеков. 28 апреля Азревком образовал Совнарком под председательством Н.Н. Нариманова. 30 апреля с передовыми частями 11-й Красной Армии (команд, армией М.К. Левандовский) в Баку прибыли Г.К. Орджоникидзе, члены РВС армии С.М. Киров и К.А. Мехоношин. В бакинский порт пришли корабли советской Волжско-Каспийской флотилии. 18 мая 1920 внезапным рейдом кораблей этой флотилии в порт Энзели была ликвидирована последняя на Каспии белогвардейская военная база.
Впервые в истории азербайджанского народа возникло его суверенное социалистическое государство. 5 мая 1920 В. И. Ленин направил Азревкому телеграмму, которая заканчивалась словами: «Да здравствуют рабочие и крестьяне Азербайджана! Да здравствует союз рабочих и крестьян Азербайджана и России !» (Полн. собр. соч., 5 изд., т. 41, с. 119). 30 сентября 1920 между Азербайджанской ССР и РСФСР был заключён военный и финансово-экономический союз.
В дальнейшем Красная Армия, опираясь на революционеров А., оказала помощь трудящимся Армении и Грузии в ликвидации контрреволюционных режимов. Установилась Советская власть и образовались советские социалистические республики в соседних с А. странах: 29 ноября 1920 — в Армении, 25 февраля 1921 — в Грузии.
А. в период социалистического строительства в 1920—40. После восстановления Советской власти в А. и образования Азербайджанской ССР в республике стали осуществляться важнейшие социалистические преобразования: в пользу трудящихся крестьян были конфискованы беко-ханские, церковные, вакфные, монастырские и др. земли (св. 1300 тыс. дес.), национализированы леса, недра земли, воды, нефтяная и рыбная промышленность, Каспийский торговый флот, банки, транспорт и т. д. Развернулась работа по советскому государственному строительству . Множество социально-экономических укладов в деревне, резкие контрасты между высокоразвитым индустриальным Баку и отсталой азербайджанской деревней, пестрота национального состава населения А.— всё это требовало в период социалистического строительства проведения исключительно гибкой политики, строгого учёта особенностей местных условий. С победой социалистической революции и установлением Советской власти в А., как и во всей Советской стране, утвердились социалистические производственные отношения, которые открыли безграничный простор для развития экономики и культуры азербайджанского народа. Мусаватисты и интервенты оставили Советскому А. тяжёлое наследство: в катастрофическом положении находились нефтяная промышленность (в 1920 добывалось 2,9 млн. т нефти против 7,7 млн. т в 1913) и сельское хозяйство. Началось восстановление народного хозяйства и строительство социализма в А.
Весной 1921 в А. произошёл повсеместный переход от ревкомов и комбедов к Советам. 19 мая 1921 на 1-м съезде Советов А. была принята первая конституция Азербайджанской ССР. Компартия А. настойчиво боролась за осуществление ленинской национальной политики партии, за укрепление братского союза между народами Закавказья. 12 марта 1922 между А., Арменией и Грузией заключён договор об образовании федеративного союза. С 12 марта 1922 по 5 декабря 1936 А. входил в Закавказскую федерацию (ЗСФСР), 30 декабря 1922 в составе ЗСФСР вошёл в Союз ССР. В составе А. были образованы Нагорно-Карабахская АО (1923) и Нахичеванская АССР (1924). В 1936 ЗСФСР прекратила своё существование, А., как и Армения и Грузия, непосредственно вошёл в состав Союза ССР на правах союзной социалистической республики. 14 марта 1937 была принята новая конституция Азербайджанской ССР, отразившая успехи социалистического строительства в А.