В начале первой русской революции 1905―1907 годов тюрьма Трубецкого бастиона стала местом заключения пролетарского писателя А. М. Горького, историка В. И. Семевского, историка и публициста Н. И. Кареева, публициста Н. Ф. Анненского и других, которые пытались предотвратить расстрел рабочих, собиравшихся подать петицию царю.
14 ноября 1905 года в крепость были заключены 143 солдата электротехнической роты, потребовавшие облегчить службу в армии. Военный суд приговорил большинство солдат к отправке в дисциплинарные батальоны и роты с особо суровым режимом. Часть солдат из крепости была переведена в военные тюрьмы.
Для борьбы с растущим революционным движением царизм законом от 19 августа 1906 года вводит военно-полевые суды. Петропавловская крепость стала местом заседаний Петербургского военно-полевого суда. В секретном письме командующего войсками Петербургского военного округа коменданту крепости сказано: «…военно-полевой суд в городе Петербурге будет заседать в Трубецком бастионе вверенной вам крепости, как единственном месте, вполне обеспечивающем безопасность заседания».
Военно-полевые суды часто выносили смертные приговоры.
Несмотря на репрессии, революционное движение в России росло и крепло. В ряды борцов с самодержавием становились представители армии и флота.
В 1912 и 1913 годах прошли два крупных процесса над участниками подготовки восстания на военных кораблях Балтийского флота. Военно-морскому суду были преданы 111 матросов, 36 из которых во время следствия содержались в тюрьме Трубецкого бастиона.
В конце 1915 — начале 1916 года царская охранка арестовала руководителей Главного судового коллектива — организации моряков Балтийского флота, работавшей под руководством Петербургского комитета и ЦК РСДРП, и большую группу флотских партийных работников. 17 матросов-большевиков были преданы военно-морскому суду. В тюрьме Трубецкого бастиона находились в заключении И. Д. Сладков, Ф. С. Кузнецов-Ломакин, Н. А. Ховрин и другие руководители балтийских моряков.
Но никакие аресты и репрессии не могли изменить объективного хода истории. После двух лет империалистической войны в стране сложилась революционная ситуация.
В конце февраля 1917 года в Петрограде началась буржуазно-демократическая революция.
26 февраля на центральных площадях и улицах Петрограда пролилась кровь. По приказу командующего Петроградским военным округом генерала Хабалова против безоружных демонстрантов были посланы броневики, крупные наряды конной полиции. В большинстве своем солдаты отказывались стрелять в демонстрантов, только отдельные воинские команды (и среди них учебная команда Павловского полка) выполнили приказ Хабалова. К казармам полка, расположенным недалеко от Невского проспекта, пришли рабочие. Они просили дневальных рассказать всем солдатам-павловцам о действиях их учебной команды. Возмущенные известием, солдаты 4-й роты запасного батальона Павловского полка подняли восстание, вышли из казарм и открыли стрельбу по отряду конных городовых. Это был первый переход целого воинского подразделения на сторону революции.
Против павловцев были двинуты солдаты лейб-гвардии Преображенского полка, но они отказались стрелять в своих собратьев. Солдаты Павловского полка, расстреляв все патроны, решили вернуться в казармы за помощью. Но там они были заперты офицерами, у дверей их казарм установили пулеметы.
Военный министр, узнав о выступлении 4-й роты павловцев, приказал предать ее полевому суду. Была назначена следственная комиссия. Предполагалось отправить всю роту в Петропавловскую крепость. Из разговоров с комендантом крепости выяснилось, что для всех солдат роты нет подходящего помещения. Тогда командующий Петроградским военным округом генерал Хабалов приказал выявить хотя бы главных зачинщиков выступления и арестовать их.
В ночь с 26 на 27 февраля 1917 года 19 нижних чинов 4-й роты были арестованы и под конвоем препровождены в крепость.
Комендант Петропавловской крепости боялся, что восставший народ ворвется в крепость. Он звонил во Временный комитет Государственной думы и просил оказать помощь. Вместо помощи Дума прислала своего представителя, который приказал охранять крепость всеми имеющимися военными силами и ни в коем случае не пускать «толпу» на ее территорию.
Но восставший народ уже подошел к крепости. Со стороны Троицкой площади (ныне площадь Революции) появились грузовики с оружием. Несколько десятков рабочих и солдат, возглавляемых членом Петербургского комитета большевиков Н. Г. Толмачевым, организовали осаду крепости. Комендант и офицеры не могли обеспечить оборону: крепостной гарнизон отказался выполнять их приказания. Солдаты, привязав к штыкам красные ленты, с криками «Ура!», «Да здравствует свобода!» бросились к выходу.