Как руководитель исполнительного органа Центральной Рады В. К. Винниченко во второй половине 1917 г. допустил множество ошибок и не проявил должных управленческих способностей. Борьба за министерские портфели поглощала драгоценное время, а административная работа не налаживалась. При этом старый бюрократический аппарат, худо-бедно справлявшийся со своими обязанностями, был парализован, а занимавшие ключевые посты чиновники отстранены от должностей и заменены некомпетентными демократами. Начался развал производства, рост цен и всеобщего недовольства.
После корниловского мятежа, в последние августовские дни 1917 г. Временное правительство окончательно утратило контроль над ситуацией в стране. Центральная Рада и возглавляемый В. К. Винниченко Генеральный секретариат фактически не считались с ним, что обусловило похолодание в отношениях между Петроградом и Киевом. Стремление большевиков к власти было очевидным. В преддверии грозящей со стороны большевиков опасности Центральная Рада предлагала А. Керенскому свою помощь, однако эта инициатива осталась без ответа. Вскоре до Киева докатилась весть о падении Временного правительства и приходе к власти в Петрограде большевиков.
Легитимное российское правительство пало, а законность большевистского переворота и власти Совета народных комиссаров, возглавленного В. Лениным, Центральная Рада признавать не собиралась. Обстановка очень быстро накалялась. Только благодаря решительным действиям генерала П. Скоропадского в первые дни ноября удалось предотвратить захват Киева возглавленными большевиками войсками. Центральная Рада провозгласила Украинскую Народную республику (УНР). Генеральный секретариат, возглавляемый В. Винниченко, был преобразован в Совет народных министров УНР. Однако переименование высшего органа украинской исполнительной власти не сделало его работу более продуктивной.
Ставка на «революционную сознательность» демагогически прикрывала неспособность новой власти организовать эффективную систему управления. Непоследовательная социальная политика, обещания скорейшего решения земельного вопроса в пользу беднейших слоев крестьян в сочетании с призывами самовольно не захватывать помещичьи земли деморализовали крестьянство, а дороговизна и усиление анархии отталкивали от Центральной Рады имущие слои населения.
Ничего не было сделано для поддержания боеспособности тех воинских частей, которые заявили о своей верности Украине. В обстановке всеобщей сумятицы и наступления зимних холодов солдаты, а за ними и офицеры расходились по домам.
В. К. Винниченко как председатель Совета министров УНР ответственен за последовавшую трагедию Украины. Имевшихся в республике сил и ресурсов при рациональном их использовании было вполне достаточно для отражения большевистской агрессии в декабре 1917-го года. За исключением Харькова, Екатеринослава и шахтерских районов Донбасса влияние большевиков было незначительным, а настроения в украинских воинских частях никак нельзя было назвать пробольшевистскими.
Выдающийся писатель и энергичный партийный организатор, Винниченко оказался совершенно беспомощным в делах построения государства. Социалистические иллюзии и национальные пристрастия, равно как и имеющийся жизненный опыт не позволили ему и большинству лидеров Центральной Рады во главе с М. Грушевским трезво оценить обстановку в стране и принять конструктивные решения, приведя в итоге к падению УНР под ударами большевиков зимой 1917–1918 гг. К финальному моменту этой трагедии В. Винниченко уже подал в отставку с поста председателя Совета министров, а власть перешла в руки еще менее состоятельных в государственно-административном отношении украинских эсеров.
В середине января, осознавая неизбежность захвата Киева наступавшими с востока большевиками, В. К. Винниченко с женой покинул город. Некоторое время под чужой фамилией он скрывался в Бердянске, пережив там первую большевистскую оккупацию Украины. В апреле 1918 г., когда Украина уже была занята немецкой армией и Центральная Рада во главе с М. С. Грушевским вернулась в столицу, он снова переехал в Киев. Мандат члена Центральной Рады у него сохранился, но он лишь однажды, накануне ее падения, посетил заседание украинского парламента.
К перевороту 29 апреля 1918 г., в результате которого (с одобрения, но без участия немецкой стороны) в Украине было установлено умеренно-авторитарное правление гетмана Павла Скоропадского, Винниченко отнесся крайне враждебно. На какое-то время он покинул город и поселился под Каневом на хуторе Княжья Гора. Гетманат он считал антиукраинской диктатурой российских буржуазно-помещичьих сил, поддержанных оккупантами. Поэтому, отдохнув на лоне природы, Винниченко не только вошел в состав оппозиционного гетману Украинского национально-государственного (с августа просто Национального) союза, но и возглавил его 18 сентября 1918 г., сменив на этом посту более умеренного А. Никовского.