Nhưng cũng từ năm 1903, tình trạng nước Nga bắt đầu biến chuyển. Nhiều cuộc đình công, hoặc nổi loạn của dân cày đã xảy ra liên tiếp. Các trường đại học cũng sôi nổi. Những phần tử cách mạng tư sản dân quyền nhảy ra hoạt động hăng hái. Tới năm 1905, chiến tranh Nga Nhật bùng nổ. Sự thảm bại của nước Nga khiến tình thế ngả nghiêng hơn. Ngày chủ nhật 9-1-1905, thợ thuyền tại thành Saint-Pétersbourg (ức Pétrograd) đã họp chừng 100.000 người di biểu tình. Họ mang cờ cùng tượng Chúa đi diễu phố, đòi hỏi những quyền tự do và sự triệu tập một Qnòc hội lập hiến. Nhưng Nga hoàng đã truyền quân lính xả súng bắn vào đảm biểu tình, làm mấy trăm người chết, cả nước Nga đều xúc động. Ở ngoại quốc, khi hay tin đó, Trotsky sốt ruột lẻn về nước trước tiên, bằng một tờ thông hành giả. Tuy nhiên, vì e ngại phản ứng của dân chúng. Nga hoàng Nicolas II đã chịu cho triệu tập một Quốc hội Tư vấn lấy tên là Douma. Lẽ dĩ nhiên là trong Quốc hội đó, hầu hết đều là những đại biểu đại điền chủ, quý tộc và tư bản.

Tới tháng 10-1905, cuộc tổng đình công xảy ra. Mở đầu bằng cuộc đình công của thợ in tại Moscou, rồi lan dần ra toàn quốc. Chưa bây giờ tại nước Nga lại có một cuộc đình công lớn như vậy, khiến mọi sinh hoạt đều bị ngưng trệ. Cuộc tổng đình công kéo dài từ ngày 10-10 đến 17-10, thì Nga hoàng đành nhượng bộ. Một bản tuyên ngôn lập hiến được tung ra ngày đó. Song sự nhượng bộ cũng chỉ là một kế hoãn binh của Nga hoàng. Tuy nhiên, các phần tử cách mạng, nhất là lớp thợ thuyền đã lợi dụng cơ hội bầu ngay Uỷ ban Sô viết thành Pétrograd để lãnh đạo cách mạng. Cứ 500 người thợ lại có một đại biểu. Nhưng trong Uỷ ban Sô viết này, đa số thuộc về phái Xã hội cách mạng và Mensevich hoặc những phần tử không mầu sắc. Phái Bolsevich bị thiểu số. Vị chủ tịch đầu tiên là một luật sư trẻ tuổi - Khroustalev. Trotsky lúc đó có chân trong Uỷ ban. Sau khi Khroustalev bị bắt, Trotsky được bầu làm chủ tịch. Uỷ ban Sô viết đã xuất bản một tờ báo lấy tên Natchalo, phát hành tới nửa triệu số, rồi tháng 11-1905, Lénine mới về đến Pétrograd. Ông không tham dự trực tiếp vào Uỷ ban Sô viết, nhưng ngầm chỉ huy những phần tử Bolsevich đứng ở trong Uỷ ban. Uỷ ban Sô viết hoạt động được 52 ngày. Tới 3-12-1905, Nga hoàng dem quân đội vây trụ sở của Uỷ ban Sô viết, và tất cả các đại biểu đều bị bắt. Riêng Léniue và Martov trốn được sang Phần Lan. Trong tháng 12-1905, Moscou cũng lập Sô viết thợ thuyền. Khi Nga hoàng gửi quân tới, hai bên có xung đột ngoài phổ trong một tuần lễ. Nhưng Uỷ ban Sô viết Moscou cũng thất trận.

Cuộc cách mạng xảy non của tháng 10-1905 và sự thắng lợi nhất thời của tầng lớp thợ thuyền đã khiến Trotsky càng tin tưởng ở vai trò của lởp công nhân. Do đó, Trotsky phát triển thêm thuyết cách mạng thường trực do công nhân lãnh đạo. Tới ngày 19-9-1906, vụ án Uỷ ban Sô viết được đem ra xét xử. Các bị cáo đều có luật sư tận lực bào chữa. Trong vụ án, Trotsky đã diễn thuyết rất dài, biện minh về quyền nổi loạn của dân chúng và thuyết cách mạng thường trực. Rốt cuộc, tất cả đều bị kết án lưu đày, nhưng miễn khổ sai.

Trên con đường lưu đày tới Sibirie, Trotsky lại vượt ngục, trốn sang Phần Lan, rồi sang kinh thành Vienne. Lénine và Martov vẫn ở Phần Lan. Tháng 4-1906, phái Bolsevich và Mensevich mở một cuộc hội nghị chung ở Stockholm để tính chuyện thống nhất đảng, nhưng không thành. Sau đó, họ chuyển sang Londres, rồi về sau đi Geneve. Ở trong nước, Nga hoàng đã thừa thế tìm mọi cách tiêu diệt cách mạng. Nhưng đảng Xã hội cách mạng vẫn tiếp tục hoạt động và khủng bố dữ dội. Năm 1906, họ tổ chức 983 vụ mưu sát lớn, và năm 1907, 71 vụ mưu sát. Các phần tử cách mạng tư sản dân quyền cũng tìm cách hoạt động. Năm 1907, có cuộc bầu lại Quốc hội Douma, nhiệm kỳ hai. Một số phần tử cách mạng tư sản dân quyền đã lọt vào Quốc hội hoạt động. Năm 1908, Trotsky xuất bản tờ Sự thật 3 ở thành Vienne. Năm 1910, đảng Xã hội cách mạng trải qua một cơn khủng khoảng do vụ Azev. Azey là trưởng ban ám sát của Xã hội cách mạng đảng trong mười mấy năm trời. Nhưng tới 1909, mới thấy phát giác rằng Azey đi tay đôi. Y vừa tổ chức những vụ mưu sát cho đảng, lại vừa lấy tiền của mật vụ Nga hoàng để chi điểm các đồng chí. Vụ Azey đã gây nhiều hoang mang cho các đảng viên Xã hội cách mạng, khiến sự hoạt động của đảng bị kém sút trong một thời gian. Từ 1905 tới 1914, bị thất trận với nước Nhật, Nga hoàng đã xúc tiến việc kỹ nghệ hoá. Thành Pétrorad đã trở nên một trưng tâm kỹ nghệ, và tầng lớp thợ thuyều ngày một đông đảo. Vì đã rút kinh nghiệm do cuộc cách mạng 1905, thợ thuyền Pétrograd sẽ trở thành một nguồn động lực chính trong cuộc cách mạng 1917.