1 ноября 1917 г. в результате переворота в Ташкенте власть ставленников Временного правительства была свергнута и перешла к Совету. В ноябре 1917 г. в результате восстания оренбургских казаков во главе с атаманом уральских казаков А.И. Дутовым связь между Европейской Россией и Средней Азией фактически прекратилась на два года. 30 апреля 1918 г. была создана Туркестанская АССР в составе РСФСР.
Ташкентское советское правительство, оказавшись в изоляции, продолжало активную деятельность по укреплению советской власти в регионе. Они отстранили нелояльных режиму мусульман от занимаемых ими должностей. Итогом этого стало вспыхнувшее в мусульманских кварталах города восстание, которое было подавлено. В это время в Коканде образовалось альтернативное правительство, сформированное представителями мусульманских кругов, которые объявили о создании Кокандской автономии (ноябрь 1917 — январь 1918 г.). Они стремились путем созыва Учредительного собрания легитимировать свою власть. В январе 1918 г. его возглавил Мустафа Чокаев (Шокай) (1890—1941), делавший ставку на культурное и языковое единство населения региона и создание единого мусульманского государства в Туркестане. В феврале 1918 г. власть в Коканде захватил курбаши Эргаш Ходжиев (1885—1918), имевший гораздо больший авторитет среди представителей мусульманского духовенства. Между их сторонниками начались столкновения. Внутренними распрями воспользовались большевики, приславшие из Ташкента вооруженные формирования из красноармейцев и армянских боевиков из партии «Дашнакцутюн», которые устроили страшную резню мусульманского населения в Коканде, оправдывая ее родством тюркоязычного населения Средней Азии с ненавистными для дашнаков турками. Это вызвало недовольство всего мусульманского населения региона и объединило их в борьбе с советским правительством Ташкента.
В марте 1918 г. советское правительство в Ташкенте заключило договоры о признании независимости Хивинского ханства и Бухарского эмирата. Это было сделано с целью усилить безопасность собственной власти в наиболее тяжелый для нее период. Ташкентское советское правительство постоянно оказывалось перед угрозой антисоветских восстаний вследствие целого ряда ошибочных действий, которые они предпринимали в регионе. Они считали все крестьянство контрреволюционной силой, сохранили отношение к местному населению как к неполноценным гражданам и повели открытое наступление на ислам. В январе 1919 г. в Ташкенте произошло новое антисоветское восстание, которое также было подавлено благодаря способности и беспощадности местной большевистской власти. В июне 1918 г. была создана Коммунистическая партия Туркестана, которая должна была стать опорой режима. В ее ряды могли входить даже верующие мусульмане.
В октябре 1918 г. для руководства Средней Азией в регион была направлена Туркестанская комиссия ВЦИК и СНК РСФСР, которая руководила краем до августа 1922 г. Для укрепления местных войск в течение 1920 г. в Ташкент направляются подразделения Красной Армии. С их помощью в апреле 1920 г. был свергнут хан Хивы , несмотря на поддержку англичан, и провозглашена Хивинская Народная Советская Республика, а в начале октября того же года свергли эмира в Бухаре и образовали Бухарскую Народную Советскую Республику. Советское правительство в Москве настаивало на политике союза с мусульманскими народами, так как советская власть ощущалась только в крупных городах и поселениях вдоль железных дорог, где работали в основном русские.
Как противовес большевизму в Средней Азии началось национально-освободительное движение — басмачество. Осенью 1921 г. борьбу с большевиками возглавил бывший главнокомандующий османской армии Исмаил Энвер-паша в восточной части бывшего Бухарского эмирата. В итоге многих месяцев борьбы выступление было подавлено, а Энвер-паша погиб в бою 4 августа 1922 г. После него крупнейшим предводителем сопротивления был Ибрагим-бек Локай, вплоть до лета 1931 г. активно боровшийся с большевиками на территории всей Средней Азии. В итоге он попал в плен и в августе 1932 г. был расстрелян. С его ликвидацией антисоветское сопротивление в Средней Азии приобрело менее организованный характер.
Несколько своеобразно развивалась в эти годы ситуация в Закаспии, где при поддержке англичан в июле 1918 г. возникло Закаспийское Временное правительство в Красноводске. Оно было создано как противовес власти большевиков в регионе. В январе 1919 г. англичане его разогнали и удерживали данную территорию под своей властью до апреля 1919 г. С апреля по июль 1919 г. в Закаспии находились деникинцы. Они продолжили проводить политику «единой и неделимой России», которую не поддерживали национальные окраины. С июля 1919 по февраль 1920 г. территория Закаспия перешла под контроль Красной Армии, и здесь были созданы большевистские органы власти.