Οι στρατιώτες του συντάγματος Βολίνσκι αρνήθηκαν να προελάσουν, πυροβόλησαν κατά του διοικητή και ενώθηκαν με τους διαδηλωτές στους δρόμους. Άλλα συντάγματα γρήγορα πήραν μέρος στην ανταρσία, με αποτέλεσμα την καταδίωξη των αστυνομικών. Το νέο της στάσης των στρατευμάτων διαδόθηκε σε όλη την πόλη και γέμισε νέα ορμή τους διαδηλωτές. Από παντού κατέφθαναν φορτηγά με στρατιώτες με την κόκκινη σημαία στην κάνη των όπλων τους. Τα όπλα μοιράζονταν πλέον ανάμεσα στους εργάτες. Περίπου 70.000 στρατιώτες από τη φρουρά της Πετρούπολης ενώνονται με τους εξεγερμένους. Το απόγευμα η πρωτεύουσα ελέγχεται από τους επαναστάτες. Οι διαδηλωτές έκαψαν κυβερνητικά κτίρια, κατέλαβαν το οπλοστάσιο, και απελευθέρωσαν φυλακισμένους. Οι αξιωματικοί βρήκαν καταφύγιο στο κτίριο του Ναυαρχείου της Πετρούπολης.

Ο Τσάρος, εκνευρισμένος από την αδυναμία της Δούμας, την διαλύει. Όμως, ακόμα και οι μονάδες των Κοζάκων στις οποίες η κυβέρνηση στηριζόταν, άρχισαν να δείχνουν ανυπακοή. Τα σύμβολα του τσαρικού καθεστώτος κατεδαφίστηκαν και η κυβερνητική εξουσία στην πρωτεύουσα κατέρρευσε. Η διαλυμένη πλέον Δούμα κυριαρχείται από το φιλελεύθερο μπλοκ και δημιουργεί μια Προσωρινή Επιτροπή για να αποκαταστήσει τον νόμο και την τάξη. Η Προσωρινή Επιτροπή ζητά από τον Τσάρο «για να σώσει τον εαυτό του» να καταδεχθεί να μοιραστεί την εξουσία με έναν πρωθυπουργό. Ο Τσάρος αρνείται.

Τα σοσιαλιστικά κόμματα επανασυστήνουν για πρώτη φορά από το 1905 το Σοβιέτ της Πετρούπολης, για να εκπροσωπηθούν εργάτες και αγρότες. Τις θέσεις των βουλευτών στα Σοβιέτ καταλαμβάνουν κυρίως μενσεβίκοι και εσέροι. Ο μενσεβίκος Τσχεΐτζε αναλαμβάνει πρώτος πρόεδρος του Σοβιέτ Πετρούπολης. Οι φιλελεύθεροι αστοί της Δούμας αποδέχονται τη συγκρότηση του Σοβιέτ καθώς θεωρούν ότι έτσι μόνο θα ελεγχθούν οι εργάτες από τους μετριοπαθείς ηγέτες των μενσεβίκων και των εσέρων.