Другой важнейшей заботой Военной организации стала Красная гвардия — главная ударная сила революции. «Военка» создала инструкторско-методическую комиссию, сформировала инструкторский и снабженческий аппараты, уточнила программы обучения и организационную структуру Красной гвардии. Во второй половине августа при Военной организации были открыты курсы инструкторов Красной гвардии, превращенные вскоре во всероссийские. Потребность в инструкторах в связи с расширением Красной гвардии быстро росла. «Мы не знали ни дня, ни ночи, — писал Н. И. Подвойский, — работали почти круглосуточно, но сначала требовалось 75 инструкторов, через 5 дней — 400, а затем 1000 инструкторов».
Разгром корниловщины изменил политическую обстановку в стране. Массы на опыте распознали суть эсероменьшевистских соглашателей, фактически прикрывавших и защищавших буржуазию. Авторитет большевиков резко вырос. Началась большевизация Советов. Партия вновь выдвинула лозунг: «Вся власть Советам!» Но теперь он означал вооруженное восстание.
Исходя из общей линии ЦК, Военная организация 4 сентября провела совещание 230 представителей партийных организаций 68 частей, на котором Н. И. Подвойский поставил задачу подготовки к захвату власти. По указанию В. И. Ленина, под вывеской курсов организаторов выборов в Учредительное собрание «Военка» 24 сентября открыла школу вожаков восстания. В ней прошло обучение более 400 человек. «Школа, — писал Н. И. Подвойский, — работала со своими учениками от зари до зари… Где бы мы впоследствии ни встречались с руководителями восстания, мы почти всегда видели в этой роли бывших курсантов школы восстания».
В конце сентября В. И. Ленин шлет в ЦК письма, в которых дает тщательно продуманный план восстания, определяет его место — Петроград, считает необходимым сформировать штаб восстания. 10 октября по предложению В. И. Ленина ЦК принял решение о восстании и избрал Политбюро из 7 человек для руководства им. 12 октября по предложению большевиков Петроградский Совет создал штаб восстания — Военно-революционный комитет (ВРК) и утвердил положение о нем. В состав ВРК вошли представители Петроградского Совета, Военной организации, профсоюзов. ВРК избрал Бюро из большевиков В. А. Антонова-Овсеенко, Н. И. Подвойского, А. Д. Садовского и левых эсеров П. Е. Лазимира и Г. Д. Сухарькова. Председателем Бюро был избран П. Е. Лазимир. Это пока устраивало большевиков, так как облегчало привлечение на сторону восставших солдат и крестьян, идущих за левыми эсерами. 14 октября В. И. Ленин на конспиративной квартире машиниста Г. Ялавы встретился с Ф. Э. Дзержинским, В. А. Антоновым-Овсеенко, Н. И. Подвойским, В. И; Невским и М. С. Кедровым и обсудил с ними практические вопросы организации восстания. 16 октября ЦК образовал партийный центр по руководству восстанием в составе Я. М. Свердлова, И. В. Сталина, А. С. Бубнова, М. С. Урицкого и Ф. Э. Дзержинского. Партийный центр вошел в Военнореволюционный комитет.
Восстание должно было начаться со дня на день. 20 октября поздно вечером Я. М. Свердлов оказал Н. И. Подвойскому, что его, а также В. А. Антонова-Овсеенко и В. И. Невского на конспиративной квартире ждет В. И. Ленин.
На встрече с В. И. Лениным Антонов-Овсеенко и Невский доложили о готовности к восстанию Балтфлота и расположенных в Финляндии частей. В. И. Ленин предложил им немедленно выехать в эти районы, а также на Северный фронт, чтобы еще раз проверить и ускорить подготовку к восстанию. Николай Ильич доложил о готовности Красной гвардии и революционных частей Петрограда. В конце добавил, что Военная организация командировала своих представителей на фронт, чтобы обеспечить поддержку восстания со стороны действующей армии.
Беседа закончилась далеко за полночь. Николай Ильич, вернувшись, поставил на ноги весь актив- Военной организации и буквально за день выполнил основные указания Владимира Ильича.
В тот же день ВРК послал своих комиссаров в части гарнизона и в штаб округа. По решению Военной организации с 21 октября революционные части гарнизона стали выполнять только приказы ВРК. 22 октября Я. М. Свердлов и Н. И. Подвойский провели общегородскую конференцию Красной гвардии, по решению которой она была переведена на казарменное положение. Для охраны Смольного и выполнения чрезвычайных поручений было выделено 1500 красногвардейцев.