Военная организация при ЦК РСДРП(б) получила мощный заряд для расширения и углубления своей работы. Н. И. Подвойский бросил все силы «Военки» на выполнение решений конференции. Один из руководителей Военной организации, А. Ф. Ильин-Женевский, писал: «Подвойский был главным организатором и вообще душой Военной организации, Невский — главным и любимейшим солдатским агитатором-учителем. Невский как бы взрыхлял девственную почву политического сознания солдатско-крестьянских масс, а Подвойский засевал их семенами дисциплины и организации… Неутомимости того и другого можно было прямо удивляться. Можно смело сказать, что по крайней мере две трети всей работы лежали на плечах этих товарищей».
К началу июля революционные настроения в Петрограде настолько накалились, что рабочие и солдаты стали требовать от большевиков немедленного захвата власти. Однако В. И. Ленин, ЦК РСДРП(б) считали, что провинция и фронт в целом пока еще не идут за большевиками. В этих условиях вооруженное выступление в Петрограде не может получить поддержки в стране. Оно лишь послужит поводом для открытого контрреволюционного выступления буржуазии.
Удержать массы не удалось, но большевики сумели придать выступлению мирный характер. Демонстрация состоялась 4 июля, и с согласия эсеро-меньшевистского ЦИК была расстреляна Временным правительством.
В ту же ночь была разгромлена «Правда», при этом В. И. Ленин лишь случайно избежал ареста, уйдя из редакции за полчаса до налета.
Командующий округом генерал Половцев сколотил отряд с орудиями и броневиками для захвата штаба партии большевиков — особняка Кшесинской. И. И. Подвойский, находившийся в особняке, располагал отрядом охраны из 120 матросов и 60 солдат. Вместе с активистами «Военки» он организовал оборону дворца и эвакуацию документов ЦК, ПК, Военной организации, «Солдатской правды» в Петропавловскую крепость. Командир правительственного отряда Козьмин по телефону ультимативно потребовал очистить дворец, а охране сложить оружие. Не назвавший себя Подвойский под предлогом того, что надо связаться с кем-нибудь из ЦК или «Военки», «выторговал» 45 минут. Потом еще 30 минут. Значительная часть документов была уже в безопасности. Николай Ильич приказал охране покинуть дворец, броском достигнуть Петропавловской крепости и укрыться за ее стенами. Сам же замешкался, отдавая последние распоряжения коменданту. Ворвались погромщики. «Им чудились, — вспоминал потом Н. И. Подвойский, — бомбы, взрывы, пулеметы, пушки, и они, обезумев от ожидаемых в штабе большевиков ужасов, ничего не соображали, ничего не видели и носились по двору, саду и кабинетам с ружьями наперевес, с револьверами на взводе, обнаженными шашками, готовые все разрушить и… удрать при возникновении действительной опасности». В этой суматохе Подвойскому, одетому, как и погромщики, в солдатскую форму, удалось ускользнуть из дворца.
Временное правительство объявило о розыске и аресте В. И. Ленина, членов ЦК и руководителей Военной организации, об отдаче В. И. Ленина под суд.
Но уже 9 июля Никлин (Н. И. Подвойский) на нелегальной квартире в Невском районе провел совещание с оставшимися на свободе членами Бюро и активистами «Военки»: В. И. Невским, М. С. Кедровым, Е. Ф. Розмирович, А. С. Киселевым, А. Ф. Ильиным-Женевским, С. А. Черепановым. Было решено приступить к восстановлению военных партийных организаций, используя при этом легальные и нелегальные формы работы.
После июльского расстрела политическое положение в стране изменилось, и ЦК принял решение о созыве VI съезда партии. 21 июля Н. И. Подвойский провел делегатское собрание представителей уже восстановленных партийных организаций частей. Оно избрало его делегатом VI съезда партии.
В эти трудные дни Н. И. Подвойский и М. С. Кедров сделали, кажется, невозможное — 23 июля двадцатипятитысячным тиражом выпустили новую газету с многозначащим названием «Рабочий и солдат». Я. М. Свердлов отвез ее первый номер в Разлив В. И. Ленину и очень обрадовал его этим событием. Партия вновь обрела голос. С 4 августа «Рабочий и солдат» стал органом ЦК РСДРП(б).
26 июля открылся VI съезд партии. На пятом, утреннем заседании по поручению ЦК с докладом о работе Военной организации выступил товарищ Николай (Н. И. Подвойский). Делегаты с удовлетворением встретили его аргументированное сообщение о том, что и после июльских событий влияние большевиков в войсках не уменьшилось, а Красная гвардия не выпустила из рук оружие. Съезд принял обоснованный В. И. Лениным курс на вооруженное восстание. Формирование армии революции стало самой главной политической и организационной задачей «Военки». Она усилила работу в войсках, особенно в Петроградском гарнизоне. «Кто командует гарнизоном, тот диктует свою волю», — неоднократно повторял Н. И. Подвойский.