Октябрьский переворот был почти бескровным. Но при подавлении последовавшего за ним восстания юнкеров погибло немало молодежи, среди которой были и евреи-юнкера. Много петроградцев было убито и при расстреле демонстрации в поддержку Учредительного собрания, разогнанного большевиками. Количество жертв стремительно росло. Летом 1918 года, после убийства Л. Канегиссером главы Петроградского ЧК М.С. Урицкого, город захлестнула волна красного террора.
Захватив городскую думу, большевики поставили во главе ее управы М.И. Калинина. Вскоре дума была преобразована в Отдел городского хозяйства Петроградского совета. 10 марта 1918 года столица была перенесена в Москву, а в Петрограде образована Петроградская трудовая коммуна с исполнительным органом - Советом комиссаров. С мая 1918 года Петроград - центр Союза коммун Северной области, объединившего 6 губерний. Всесильным петроградским диктатором стал Г.Е. Зиновьев.
Ближайшим результатом большевистской диктатуры и разгоревшейся гражданской войны стали голод и дефицит топлива. Прекратило работу большинство петроградских предприятий. Была почти парализована работа городского транспорта. Жители города были посажены на продовольственный паек, не обеспечивавший даже физического выживания. Продотряды, занимавшиеся конфискацией "излишков" продовольствия в деревне, не в состоянии были должным образом снабдить город. Многие петроградцы, спасаясь от голодной смерти, переселялись в деревню и в более "сытую" провинцию. Другие умирали от голода, холода и эпидемий. Особенно страдали представители так называемых "эксплуататорских классов" - аристократия, чиновничество, предприниматели, интеллигенция, не пошедшая на службу к большевикам. В результате "уплотнений" они лишались отдельного жилья, рушился привычный уклад жизни, им постоянно грозила опасность подвергнуться репрессиям.
В Петрограде все попытки партий, отдельных общественных организаций и профсоюзов открыто сопротивляться диктатуре большевиков к середине 1918 года были подавлены. В течение 1919 года Северо-Западная армия под командованием генерала Юденича дважды подступала к Петрограду, и оба раза неудачно. Но творческая жизнь петроградской интеллигенции не прекращалась ни на минуту даже в условиях тяжелейшей борьбы за выживание, превращаясь в форму духовного сопротивления большевизму. Выживать помогал Дом литераторов, созданный в 1918 году и спасавший не только от голода и холода, но и от духовного вакуума. В 1918-1922 годах выходили такие независимые периодические издания, как "Летопись Дома литераторов", "Книжный угол", "Записки мечтателей". С 1919 по 1922 год существовала Вольная философская ассоциация. Немало представителей творческой интеллигенции, не желающей служить новому режиму, объединялось в 1918-1924 годах вокруг издательства "Всемирная литература".
Интенсивная культурная жизнь Петрограда в 1918-1922 годах была связана как с представителями Серебряного века, так и с более молодым поколением. Последние группировались вокруг созданного в 1920 году Дома искусств. В целом, до 1922 года творческая интеллигенция сохраняла духовную независимость, несмотря на голод и террор. Взаимоотношения советской власти с научной интеллигенцией отличались в это время определенной гибкостью. Академия наук, сохраняя независимость, сотрудничала с новой властью. Осенью 1918 года научные работники были переведены на первую категорию снабжения. В 1920 году в Петрограде была создана Комиссия по улучшению быта ученых, а при ней - Дом ученых. В 1918 году открылись новые научные учреждения: Оптический институт - по инициативе Д.С. Рождественского и Физико-технический институт - по инициативе А.Ф. Иоффе.
Несмотря на победу в гражданской войне, большевистская диктатура зашла в тупик. Весной 1921 года начались массовые волнения петроградских рабочих, восстал Кронштадт. Выступления рабочих и матросов были жестоко подавлены. Репрессиям подверглась и часть интеллигенции. Среди расстрелянных участников так называемого Таганцевского заговора был и Н.С. Гумилев. Несмотря на переход к новой экономической политике, идеологическое давление большевиков во всех сферах жизни усиливалось. В 1922 году из Петрограда ушел за границу пароход с группой русских философов и писателей, сохранявших духовную независимость от большевистского режима и за это высланных из Советской России. Закрылись общественные организации, возобновившие было свою деятельность после гражданской войны.
26 января 1924 года, сразу же после смерти Ленина, Петроград был переименован в Ленинград.
В период НЭПа даже частичное и ограниченное разрешение заниматься частным предпринимательством в короткий срок привело к возрождению города. Кончился голод. Возобновили работу заводы и фабрики. Вновь начал принимать корабли Петроградский порт. Заработал городской транспорт. Открылись многочисленные кафе, рестораны, кинотеатры. Но одновременно появилась массовая безработица. Городские трущобы переполняли беспризорные дети. Вернувшиеся с войны и не нашедшие себе места в мирной жизни люди пополняли ряды преступников.
23 сентября 1924 года Ленинград постигло страшное стихийное бедствие - крупнейшее за последние 100 лет наводнение, повлекшее за собой большой материальный ущерб и даже человеческие жертвы. Именно тогда город окончательно лишился легендарных торцовых мостовых.
Трагические события, центром которых стал Петроград - опустевший, на глазах умирающий город - нашли отражение во многих произведениях современников. Умирающую звезду - Петрополь - воспевал О. Мандельштам. Пушкинский дом - тема последнего стихотворения А. Блока. Поросшие травой петроградские улицы воспел в полуфантастических мемуарах "Эльга" М. Зенкевич. Заброшенный банк - место действия рассказа А. Грина "Крысолов".
В это же время в Петрограде начинают свой творческий путь многие молодые литераторы, составившие впоследствии гордость советской литературы. Они входили в кружок Н. Гумилева, в объединение "Серапионовы братья"... В революционные годы город стал сценической площадкой для экспериментальных массовых постановок и праздников. Первая такая постановка была осуществлена на Дворцовой площади (тогда площади Урицкого) 7 ноября 1918 года. Пьеса В. Маяковского "Мистерия-буфф" была представлена в декорациях автора.