Победа восстания во многом зависела от того, чью сторону примут войска. Шествия 23 февраля еще пресекались силами полиции, но 24 февраля петроградский градоначальник А.П. Балк был вынужден обратиться за помощью к армии. Войска вывели на улицы, но они поначалу воздерживались от стрельбы, ограничиваясь лишь демонстрацией силы. Применять оружие правительство пока опасалось, боясь разложения войск и нежелательных откликов в стране и за рубежом. Это вскоре заметили манифестанты. Они, нападая на полицейских, старались обходить и не трогать военных. Разумеется, так было не везде, и в ответ на выстрелы из толпы или ее заметное агрессивное поведение солдаты отвечали ударом. 26 февраля приказ о применении оружия войскам был все же отдан, и демонстранты рассеивались уже выстрелами. Эта мера, призванная устрашить, имела для властей роковые последствия: она привела к брожению среди войск. Первым его признаком был отказ одной из рот Павловского запасного полка подчиниться приказу. Это произошло 26 февраля. Бунт быстро подавили, зачинщиков его немедленно выдали, но часть солдат сбежала из казарм, обстреляв при этом полицейский наряд. 27 февраля примеру павловцев последовала учебная команда запасного батальона Волынского полка. На утреннем смотре его солдаты убили нескольких офицеров. Выйдя тотчас с оружием на улицу они увлекли за собой и другие воинские команды: уже к утру этого дня число восставших солдат достигло нескольких десятков тысяч. Попытки усмирить их «надежными» военными отрядами успеха не имели. Многие из войсковых частей либо отказывались выходить из казарм, либо открыто присоединялись к восставшим. Вместе с толпами демонстрантов, запрудивших 27 февраля, как и в предыдущие три дня, улицы столицы, солдаты начали нападать на тюрьмы и государственные учреждения. К 28 февраля власть правительства в Петрограде была фактически уничтожена, а само правительство перестало существовать. Многие министры и сановники подверглись аресту и заключению в Петропавловскую крепость.
Отречение царя
Император Николай II, уехавший 22 февраля из Царского Села в Ставку, сначала не придал значения сообщениям о волнениях в Петрограде. Однако после ряда новых известий о событиях в городе он одобрил приостановку заседаний Думы 26 февраля и предписал командующему Петроградским военным округом генералу С.С. Хабалову «завтра же прекратить в столице беспорядки». Поскольку Хабалов уже не мог контролировать Петроград, на помощь ему царь направил генерала Н.И. Иванова, придав ему ряд надежных полков. Замышлялась не совсем обычная карательная экспедиция. Посылая Иванова, царь согласился на важнейшую уступку: создание «министерства общественного доверия». Иванов, назначенный командующим Петроградским военным округом, и сам точно не знал, чего от него хотят, — то ли подавлять бунт (а на эту роль нерешительный, осторожный и далекий от политики генерал явно не претендовал), то ли продемонстрировать силу, чтобы сделанные царем уступки не пришлось расширять. Генералу предстояло действовать в зависимости от обстановки, которая менялась после 27 февраля едва ли не с каждым часом. До Петрограда Иванов так и не доехал: железные дороги перешли в руки восставших, а генерал, ощущавший себя скорее миротворцем, чем карателем, не желал брать приступом столицу, что ему явно было не по силам.
Провал экспедиции Иванова еще не означал, что царь утратил рычаги власти: он мог попытаться снять войска с фронта. Но 2 марта Николай II получил телеграммы от командующих фронтами: все они советовали отречься. Понимая бесцельность дальнейшей борьбы, император подписал 2 марта в Пскове манифест об отречении от престола от имени своего и сына, наследника цесаревича Алексея. Трон передавался брату царя, великому князю Михаилу Александровичу, которому предлагалось «править делами государственными в полном ненарушимом единении с представителями народа в законодательных учреждениях на тех началах, кои будут ими установлены». Своими последними указами император назначил великого князя Николая Николаевича Верховным главнокомандующим и князя Г.Е. Львова — Председателем Совета министров.