Главнокомандующий Вооруженными силами России генерал Н.Н.Духонин отказался подчиниться приказу Совнаркома о начале переговоров с немцами. Впоследствии И.В. Сталин вспоминал: «Минута была жуткая… Командный состав армии находился целиком в руках Ставки. Что касается солдат, то неизвестно было, что скажет 12-миллионная армия, подчиненная так называемым армейским организациям, настроенным против советской власти». По словам Сталина, «это был скачок в неизвестность».
В.И. Ленин, И.В. Сталин и народный комиссар по военным делам Н.В. Крыленко 9 (22) ноября 1917 года вступили в переговоры с Н.Н. Духониным по прямому телеграфному проводу. В своем ответе Духонин объявил, что готов подчиниться «центральной правительственной власти, поддержанной армией и страной», но не признает Совнарком и отказался выполнить приказ Ленина, Сталина и Крыленко. В ответ последовало послание: «Именем правительства Российской республики, по поручению Совета Народных Комиссаров, мы увольняем вас от занимаемой вами должности за неисполнение предписаний правительства и за поведение, несущее неслыханные бедствия трудящимся массам всех стран и в особенности армиям. Мы предписываем вам под страхом ответственности по законам военного времени продолжать ведение дела, пока не прибудет в Ставку новый главнокомандующий или лицо, уполномоченное им на принятие от вас дел. Главнокомандующим назначается прапорщик Крыленко. Ленин, Сталин, Крыленко».
Растерянность военных верхов, усталость солдат от войны, которые взбунтовались и растерзали Духонина, обеспечили успех нейтрализации Вооруженных сил. Армия постепенно, фронт за фронтом, в основном мирным путем переходила под контроль советской власти. Однако во многих городах советская власть была установлена лишь в ходе вооруженных боев. На стороне советской власти выступали обычно красногвардейцы и армейские части, поддерживавшие большевиков. На стороне ее противников часто были юнкера. Через 9 дней упорных боев в Москве Кремль был взят, и советская власть взяла под контроль древнюю столицу. В ходе боев в Москве погибло более 1 тысячи человек. Упорное сопротивление большевикам затянуло взятие власти Советами в Орле до 25 ноября (8 декабря), Курске – 26 ноября (9 декабря), Хабаровске – 6 (19) декабря, Туле – 7 (20) декабря, Пензе – 21 декабря 1917 года (3 января 1918 года), Иркутске – 22 декабря 1917 года (4 января 1918 года), Астрахани – 25 января (7 февраля), Тамбове – 31 января (13 февраля) 1918 года.
В ряде мест противники советской власти сумели организовать достаточно сильные очаги сопротивления, опираясь главным образом на местное казачество. Так, 14(27)ноября 1917 года при поддержке антисоветского «Комитета спасения родины и революции», созданного в Оренбурге, поднял мятеж атаман Оренбургского казачьего войска А.И. Дутов. Казаки под руководством Дутова арестовали членов Оренбургского совета, захватили Троицк, Верхне-Уральск, угрожали Челябинску. Против казаков Дутова были направлены рабочие отряды Самары, Екатеринбурга, Уфы и других городов. Лишь 25 декабря (7 января 1918 года) они смогли освободить Троицк, а 18 (31) января 1918 года – Оренбург. Однако Дутов и его отряды, отступив, стали готовить новое нападение на советские города.
Другим крупным очагом сопротивления советской власти стала Донская область. Атаман донского казачьего войска A.M. Каледин 25 октября (7 ноября) 1917 года в Новочеркасске объявил о своем непризнании советской власти и желании восстановить власть Временного правительства. Атаман стал готовить антисоветский поход на Москву и Петроград.
К этому времени на Дон прибыли сбежавшие из-под стражи организаторы корниловского мятежа (Л.Г. Корнилов, А.И. Деникин и другие), а также генерал М.В. Алексеев, лидеры монархистов и кадетов (П.Н. Милюков, П.Б. Струве, М.В. Родзянко). 27 декабря в Ростове было объявлено о создании Добровольческой армии, во главе которой встали Алексеев и Корнилов. К началу 1918 года Добровольческая армия насчитывала 3-4 тысячи человек.
Тем временем, установив связи с Дутовым, Каледин стремился создать федерацию казачьих областей. Став во главе «Юго-Восточного союза казачьих войск, горцев Кавказа и вольных народов степей» (в состав его руководства наряду с Калединым входили богатейшие люди Северного Кавказа – Чермоев, Гоцинский, Коцев), Каледин пытался взять под контроль весь Северный Кавказ. Лишь после отмены советским правительством 9 (22) декабря обязательной воинской повинности для казаков и установления для них ряда льгот был достигнут перелом в настроениях части казачества. В ходе двухмесячных боев войска Каледина были разбиты. 24 и 25 февраля 1918 года Ростов и Новочеркасск были взяты. За несколько дней до этого Каледин, видя безнадежность своего положения, застрелился.
Однако разгром мятежей Каледина и Дутова и установление советской власти во многих губернских и уездных городах России не привели к распространению ее контроля над всей территорией бывшей империи. 7(20) ноября 1917 года Центральная рада Украины опубликовала «универсал», в котором объявила Украину независимой «народной республикой». Создание Молдавской народной республики провозгласил в Кишиневе 2 декабря «Сфатул Церий» (Краевой Совет). 15 ноября 1917 года был создан Закавказский комиссариат, готовивший созыв Закавказского сейма. Этот сейм 10(23) февраля 1918 года провозгласил независимость Закавказья. Местные сепаратистские центры власти сложились в Дагестане, Ингушетии, Чечне. В декабре 1917 года в Оренбурге было создано «общекиргизское» правительство Алаш-орды, претендовавшее на власть над Казахстаном и Киргизией. Еще в сентябре 1917 года под контролем германских оккупационных властей был создан Литовский совет (Тариба), а 11 декабря 1917 года Тариба опубликовала декларацию о «вечной, прочной связи с Германской империей».
Большевики пытались, как могли, остановить распад великой державы. Выступая на съезде Финляндской социал-демократической парии в Гельсингфорсе 14 ноября 1917 года, нарком по делам национальностей И.В. Сталин говорил об общих задачах, стоявших перед всеми социалистическими силами бывшей империи. Он заявлял, что признание большевиками права наций на самоопределение являлось необходимым для «восстановления братского доверия между рабочими Финляндии и России». Он призывал к «добровольному и честному союзу финляндского народа с народом русским». Он напоминал, что «настало время, когда старый лозунг "Пролетарии всех стран, соединяйтесь!"» должен быть проведен в жизнь. Однако призывы Сталина к союзу не были восприняты положительным образом. 6 декабря сейм Финляндии провозгласил ее независимость и к власти пришло правительство, враждебное советской власти, которое советское правительство было вынуждено признать.
Ситуация, аналогичная финляндской, сложилась и на Украине. СНК признал и независимость Украины, провозглашенной Центральной радой. В своем «Ответе товарищам украинцам в тылу и на фронте» 12 декабря 1917 года Сталин писал, что «Совет Народных Комиссаров… ничего не имеет… против того, чтобы украинский народ выделился в независимое государство». Однако он обращал внимание на недружественную политику Центральной рады, указывал на то, что она сотрудничает с антисоветским Донским правительствам Каледина.
В новой, быстро менявшейся обстановке руководители большевиков были вынуждены менять свой политический курс в отношении национальных окраин России. Поощрение самоопределения наций вплоть до отделения постепенно уступало признанию значимости унитарного государства для решения первоочередных задач экономического развития общества и острых социальных проблем трудящихся всей страны. В своем докладе по национальному вопросу, с которым он выступил 15 января 1918 года на III Всероссийском съезде Советов, Сталин прямо поставил вопрос о новой трактовке «права нации на самоопределение». Он заявил: «Все указывает на необходимость толкования принципа самоопределения как права на самоопределение не буржуазии, а трудовых масс данной нации. Принцип самоопределения должен быть средством для борьбы за социализм и должен быть подчинен принципам социализма». Подобным же образом был составлен и его проект резолюции о федеральных учреждениях Российской республики, представленный съезду. Сталин предлагал, что области, отличающиеся «особым бытом и национальным составом», войдут в состав Российской республики в качестве «областных советских республик».