В Харькове 11—12 (24—25) декабря 1917 состоялся 1-й Всеукраинский съезд Советов, провозгласивший У. Советской республикой. Съезд принял решение об установлении федеративных отношений с Советской Россией, избрал ЦИК Советов У., который 17(30) декабря сформировал первое Советское правительство Украины — Народный секретариат [Артем (Ф. А. Сергеев), Е. Б. Бош , В. П. Затонский, Н. А. Скрыпник и др.].
В декабре 1917 — январе 1918 борьба против Центральной рады приобрела всенародный характер. Вместе с восставшими рабочими и крестьянами У. против Центральной рады выступили войска, прибывшие на У. из Советской России по просьбе украинского Советского правительства. 27 декабря 1917 (9 января 1918) началось вооружённое восстание против Центральной рады рабочих Екатеринослава, которые 29 декабря 1917 (11 января 1918) установили в городе Советскую власть. В результате вооружённого восстания 14—17 (27—30) января 1918 установлена Советская власть в Одессе. В конце декабря 1917 красногвардейские отряды изгнали бело-казачьи банды из Донбасса, в январе 1918 освободили всю Левобережную У. Советская власть была установлена во многих городах Правобережной У. Советские войска, в состав которых входили красногвардейские отряды Харькова, Донбасса, Севастополя, полк Червонного казачества (командир — В. М. Примаков ), петроградские и московские красногвардейские отряды, начали бои за освобождение Киева. В Киеве 16(29) января 1918 поднялось восстание под руководством большевистского ревкома (А. В. Иванов, Я. Б. Гамарник и др.). Центром восстания стал завод «Арсенал». Восставшие продолжали борьбу до подхода советских войск, которые 26 января (8 февраля) освободили Киев.
Первоначальный период социалистического строительства на У. в мирных условиях оказался кратким. Навязав Советской России грабительский Брестский мир 1918 , империалисты Германии и Австро-Венгрии использовали договор с Центральной радой от 27 января (9 февраля) 1918, по которому она согласилась на военную помощь Германии против Советской России, и начали оккупацию У. В борьбе против оккупантов трудящиеся У. опирались на поддержку Советской России. На У. было сформировано 5 советских армий, командующим Советскими вооружёнными силами на У. был назначен В. А. Антонов-Овсеенко . Упорные бои произошли около Бахмача, под Харьковом, Луганском и в др. местах. Однако численно и технически превосходящим силам австро-германских войск удалось в марте захватить Киев, Чернигов, Одессу, Полтаву, в апреле — Екатеринослав, Харьков, Симферополь. Вместе с оккупантами на У. возвратилась Центральная рада, которую они использовали в своих политических целях, а затем в конце апреля разогнали. Бывший царский генерал П. П. Скоропадский 29 апреля 1918 был провозглашен «гетманом Украины».
Летом 1918 вспыхнули восстания против оккупантов на Киевщине, Полтавщине, Черниговщине и др. местах. Большевики У. возглавили освободительную борьбу трудящихся. Состоявшийся 5—12 июля в Москве 1-й съезд КП (б) У оформил создание Коммунистической партии У., составной и неотъемлемой части единой РКП (б). Для руководства повстанческой борьбой населения У. с немецкими оккупантами был создан Всеукраинский центральный военно-революционный комитет. В октябре— ноябре 1918 произошла революция в Австро-Венгрии, в ноябре— в Германии. 13 ноября правительство Советской России аннулировало Брестский договор. Началось изгнание оккупантов с У. с военной помощью РСФСР. Защитниками эксплуататорского строя выступили украинские буржуазные националисты (см. Петлюровщина ). 14 декабря власть в Киеве захватила буржуазно-националистическая Директория украинская во главе с В. К. Винниченко и С. В. Петлюрой , установившая жестокий контрреволюционный режим. В конце 1918 войска Антанты начали интервенцию на Юге У. Работу среди войск интервентов в Одессе вели подпольный обком КП (б) У и его «Иностранная коллегия» . Началась партизанская борьба против интервентов. В январе — феврале 1919 советские войска освободили от петлюровцев Харьков, Полтаву, Екатеринослав и др. города. 5 февраля 1919 был освобожден Киев. 10 марта 1919 3-й Всеукраинский съезд Советов принял первую конституцию УССР. Председателем ЦИК был избран Г. И. Петровский . В апреле 1919 экипажи кораблей интервентов в Одессе, Севастополе и Керчи подняли восстание. В марте советские войска освободили Херсон и Николаев, в апреле — Одессу, Симферополь и Севастополь.