Заслання Грушевського перервала революція. Саме у той час, 4 березня 1917 року, за ініціативою Товариства українських поступовців була створена Українська Центральна Рада (УЦР), яка повинна була представляти політичні інтереси України. Михайло Сергійович був заочно обраний головою Центральної Ради (тимчасово його заміщав В. Науменко), оскільки ніякий інший політичний і господарський діяч не володів глибшими знаннями історії українського народу, його проблемами й інтересами.
В Україну з Москви Михайла Сергійовича викликали телеграмою, і 14 (27) березня визнаний лідер нації прибув до Києва. За п’ять днів до його приїзду Центральна Рада видала свою першу відозву «До українського народу».
Відразу після скликання Всеукраїнського національного конгресу була вибрана нова президія УЦР. Головою став Михайло Сергійович Грушевський, а його заступниками – С. Єфремов і В. Винниченко. Потім Рада перетворилася на своєрідний парламент, що складався зі 150 чоловік, обраних від українських політичних партій, професійних і культурних організацій і делегатів від губерній.
Досягнення автономії України не було легким – від Тимчасового уряду Грушевський дістав відмову в розгляді і вирішенні цього питання Установчими зборами. Тоді на селянському з’їзді голова УЦР заявив, що український народ повинен сам вирішувати свою долю.
Врешті-решт на Всеукраїнському військовому з’їзді оголосили I Універсал УЦР. Цей документ містив наступні положення: Україна проголошується автономією у складі Росії, джерелом влади в Україні є український народ, при цьому висловлювалася надія, що інші народи, які проживають на території України, разом будуватимуть автономну державу. Після проголошення І Універсалу 28 червня 1917 року був створений Генеральний Секретаріат – виконавчий орган уряду. Таким чином, в Україні були сформовані окремі гілки законодавчої і виконавчої влади.
3 липня на пленумі Центральної Ради, після того, як було зачитано II Універсал, Грушевський заявив, що фактично отримана автономія України, і тепер вона володіє своїми законодавчим і виконавчим органами – Радою і Секретаріатом.
Поступово Михайло Сергійович все більше розходився в поглядах з ліберально-демократичним напрямом українського руху. З часом він і зовсім перейшов на сторону Української партії соціалістів-революціонерів. Ця партія разом з есерами складала більшість в УЦР.
У відповідь на загарбання більшовиками влади в Росії і відставку Тимчасового уряду 7 (20) листопада 1917 року УЦР видала ІІІ Універсал, що проголосив Українську Народну Республіку (УНР), яка формально не поривала федеральних зв’язків з Росією. III Універсал містив наступні демократичні принципи: свободу слова, друку, віросповідання, зборів, союзів, страйків, недоторканність особи і житла.
Тим часом політичне становище не поліпшувалося. Молода Українська держава повинна була наново будувати свої взаємини з Росією. Нова більшовицька влада не сприймала Центральну Раду як орган державної влади, і Україну як державу взагалі.
Після невдалого повстання в Києві уряд більшовиків 17 грудня 1917 року висунув УЦР ультиматум, який був знехтуваний, що послужило приводом для наступу на Україну.
25 грудня 1917 року більшовики створили в Харкові альтернативний УЦР і Генеральному Секретаріату Народний Секретаріат УНР.
З тієї самої хвилини починається складний і дуже суперечливий період багатовладдя на українській території.
27 січня (9 лютого) 1918 року Українська Центральна Рада підписала Брестський мирний договір між Німеччиною, Туреччиною, Австро-Угорщиною, Болгарією і УНР, згідно з яким Україна як незалежна держава була визнана державами Четверного союзу і РРФСР. Тим часом відповіддю на ІV Універсал, в якому 9 (22) січня УНР була проголошена «самостійною, ні від кого незалежною, вільною суверенною державою українського народу», стала агресія військ Радянської Росії на чолі з есером Муравйовим.
Пізно увечері того самого дня, коли Радянська Росія оголосила війну УНР, частини червоних обстріляли будинок Грушевських у Києві. Але втрата книг, килимів, портретів гетьманів, колекції фарфору, зібрання європейського і східного мистецтва – все це не мало значення в порівнянні з тим, що цього не перенесла мати Михайла Сергійовича, Глафіра Захарівна. Її винесли напівживою з будинку, що горів, і, не витримавши потрясіння, вона через два дні померла в Тарасівській лікарні.