Не чувствуя себя в безопасности, стесненный в издательских делах, Симон переехал сначала в Петербург, где с осени 1908 года работал бухгалтером в транспортном обществе, а потом в Москву, сотрудничая в журнале «Украинская жизнь», который выходил с 1912 по 1917 год. Вскоре Петлюра возглавил его редакцию. В этот период Симон Петлюра отходит от марксизма, все более склоняясь к национальной идее, не отрекаясь при этом от социал-демократических убеждений. Глубокого понимания марксизма у Петлюры никогда не было. Поэтому в своем дальнейшем идейном развитии он не преодолел его, как мыслители масштаба С. Булгакова и Н. Бердяева, но и не остался на марксистских позициях, подобно В. Ленину или А. Луначарскому. Он просто отошел от него в соответствии с изменившимся настроением большинства участников революционных событий тех лет в Украине.
В начале Первой мировой войны в «Украинской жизни» за подписью ее редактора С. Петлюры была помещена декларация, в которой высказывалась полная поддержка российскому правительству и содержалось заверение, что украинцы честно исполнят свой долг перед государством. Это заявление осудило большинство членов киевского Общества украинских прогрессистов, объединившее основную часть украинской национально-либеральной интеллигенции. Члены этого Общества считали, что в начавшейся войне украинцы должны занимать нейтральную позицию, поскольку ни один из вступивших в схватку блоков не борется за их национальные интересы, а сама нация разделена между воюющими друг с другом Российской и Австро-Венгерской империями.
В результате поражений российской армии в мае — июле 1915 года на восток, спасаясь от наступавших немецко-австрийских войск, потянулись десятки тысяч беженцев из западных губерний. В эти дни Петлюра проявил себя как деятельный и талантливый организатор, помогая пострадавшим по линии земского движения. В 1916 году он находился на Западном фронте в качестве заместителя уполномоченного общероссийского Союза земств.
Февральская революция 1917 года застала Петлюру в Минске. В обстановке всеобщей неразберихи и сумятицы, растерянности командования и начинавшегося своеволия низших чинов Петлюра быстро понял важность привлечения армии на сторону украинского национально-политического движения. Он немедленно организовал проведение войскового украинского съезда Западного фронта, став председателем избранного на нем фронтового совета. Петлюра принимает деятельное участие в проведении 1 Всеукраинского войскового съезда в Киеве в мае 1917 года и избирается председателем Украинского генерального военного комитета, попав таким образом в состав Центральной Рады, созданной в Киеве сразу после победы Февральской революции.
В майские дни 1917-го начинается стремительная карьера Симона Петлюры. В считанные недели он становится одним из лидеров украинского национально-революционного движения. Его позиции укрепляются на организованном и проведенном под его же руководством в июне 1917 года II Всеукраинском войсковом съезде, делегаты которого решительно высказались за предоставление Украине статуса автономии (против чего возражало Временное правительство). Такое единодушное решение военнослужащих украинского происхождения укрепило позиции Центральной Рады на переговорах с прибывшей в Киев делегацией Временного правительства во главе с А. Керенским. Делегация была вынуждена признать автономию Украины и власть над украинскими губерниями исполнительных органов Центральной Рады. Это решение было закреплено II Универсалом.
На волне национально-революционной эйфории в июле 1917 года Симона Петлюру, пользовавшегося огромным влиянием в солдатских массах и среди земских деятелей среднего и низового уровней, избрали в состав Генерального Секретариата, своеобразного правительства Украинской Центральной Рады.
Находясь на столь ответственном посту, в условиях, когда российская армия стремительно распадалась и разлагалась, а немецко-австрийские дивизии в любой момент готовы были начать наступление на Киев, главные усилия он направил на украинизацию воинских частей. Чтобы остановить катастрофическое падение дисциплины, С. Петлюра настаивал на отстранении от командования тех генералов и офицеров, которым он (как, впрочем, и большинство руководителей Центральной Рады) не доверял. Подобные действия только усугубляли митинговую анархию в армии, особенно усилившуюся в сентября 1917 года, после провала корниловского мятежа.
Полный развал воинских частей (в том числе и многих украинизированных) произошел после падения Временного правительства и захвата власти большевиками в Петрограде и Москве. После провозглашения Центральной Радой в ноябре 1917 года Украинской народной республики (УНР) Петлюра предпринимает отчаянные, но запоздалые попытки сдержать этот процесс. В то же время он делает все возможное для устранения конкуренции со стороны авторитетных кадровых военачальников, и прежде всего генерал-лейтенанта Павла Скоропадского.
