Очаги фактической советской власти возникали в некоторых регионах Украины. Так, в Гуляй-поле был создан Крестьянский совет во главе с анархистом Н. Махно, который взял власть в свои руки и стал проводить социальные преобразования, ликвидировав в августе-сентябре помещичье землевладение. Профсоюз, также возглавленный Махно, силой принуждал предпринимателей к выполнению требований рабочих.
Центральная рада открыто готовила выборы в Украинское учредительное собрание. Это вызвало гнев и угрозы со стороны Керенского, который вызвал Винниченко в Петроград. Глава Генерального секретариата прибыл в столицу как раз в тот момент, когда началась Октябрьская революция.
Когда стало известно о восстании в Петрограде, киевские большевики призвали совместное заседание исполкомов рабочих и солдатских депутатов взять власть. Исполкомы не решились на это, но большевики создали ревком. Малая рада выступила с примирительных позиций и создала Краевой комитет охраны революции, в который вошли и большевики. Лидеры Центральной рады заняли позицию третьей силы в конфликте, возложив ответственность за него на Временное правительство и большевиков. Командование киевского военного округа сохранило лояльность Временному правительству и не признало авторитет Комитета.
27 октября Центральная рада поддержала идею правительства «всей революционной демократии» (то есть – левого многопартийного правительства без кадетов). Большевики вышли из Комитета, и он распался. Прибывшие с фронта части чехословаков и казачья дивизия 28 октября арестовали большевистский ревком. Развернулись боевые действия. Опираясь на завод «Арсенал», большевики атаковали штаб округа.
29 октября Винниченко заявил, что Генеральный секретариат берет власть в свои руки и создает военный, продовольственный и транспортный секретариаты (раз уж запрещавшее это Временное правительство перестало существовать). 30 октября сессия Центральной рады заявила, что власть Генерального секретариата распространяется помимо прежних территорий также на Харьковскую, Екатеринославскую, Херсонскую, Таврическую (без Крыма). Также предполагалось, что должны быть проведены референдумы, определяющие границы в Холмской, Курской и Воронежской губерниях.
Ситуация в Киеве оставалась неопределенной, но командование гарнизона не знало, кого оно теперь защищает. Ведь Временное правительство перестало существовать. В результате созданная Центральной радой согласительная комиссия с участием враждующих сторон смогла добиться прекращения огня. Вызванные в Киев войска выводились из города, офицерские и добровольческие отряды расформировывались, штаб округа должен был быть реорганизован. Таким образом, посредничество Центральной рады привело к полному поражению противников большевиков, но и большевики не победили. Реальная власть в Киеве перешла к Центральной раде, опиравшейся на украинизированные войска – гайдамаков, как их стали называть в честь старинных повстанцев. Генеральный секретариат 1 ноября назначил нового командующего войсками округа В. Павленко. Формально «полнота власти по охране города» переходила к Центральной раде, городскому самоуправлению и Советам. Но реальный перевес в силах теперь был у Рады, к которой перешел контроль над большей частью войск.
3 ноября большевики огласили в Совете свой политический проект в новых условиях: «краевой властью является Центральная рада, причем фракция большевиков требует созыва съезда рабочих, крестьянских и солдатских депутатов для реорганизации Центральной рады в Центральную раду (Совет) Советов рабочих, крестьянских и солдатских депутатов». Власть на местах должна перейти к Советам, которые должны проводить решения как Центральной рады, так и Советского правительства в Петрограде. Вместе с тем большевики поддержали созыв Учредительного собрания Украины. Хотя уже 14 ноября большевики констатировали, что Центральная рада не пошла на встречу их предложениям, но не отозвали признание Рады в качестве краевого правительства.
Киевская модель политического сосуществования сторонников Центральной рады и Советов распространилась и на другие центры, включая Одессу и Харьков.
После Октября Центральная рада выступала с поддержкой проекта однородного социалистического правительства, который в ее интерпретации приобрел федералистские черты. Рада стремилась к консолидации как левого политического спектра, так и территориальных образований, которые претендовали на контроль за частью территории бывшей Российской империи.
