С помощью солдат из полков имени Хмельницкого и Полуботка группа Михновского надеялась захватить Киев. В ночь на 5 июля солдаты-«полуботковцы» покинули казармы и устремились в центр города с неясными целями, при этом рассчитывая «изменить ход истории». Мятежники захватили почту, телеграф, интендантские склады, штаб милиции. Но что делать дальше, они не знали… Солдатам обещали, что к восстанию присоединятся украинские части Киева и Центральная Рада. Но даже бойцы полка имени Хмельницкого не поддержали бунтарей и атаковали «полуботковцев», заставив их вернуться в казармы и сложить оружие. Петлюра провел переговоры с представителями бунтарей, в ходе которых солдаты согласились немедленно отправиться на фронт.

Во время визита Симона в Ставку Верховного главнокомандующего последний пообещал больше не противиться украинизации. Петлюра издал приказ, согласно которому в украинизированных полках русские офицеры заменялись офицерами украинского происхождения. 19 июля Верховным главнокомандующим был подписан приказ об украинизации 9 дивизий, проект создания 1-го и 2-го украинских корпусов. Тогда бытовало мнение, что украинизация частей может привести к росту их боеспособности и отвлечет солдат-украинцев от большевистской пропаганды.

26 июля произошла провокация, связанная с обстрелом неизвестными солдат полка имени Хмельницкого, в ходе которого погибло 16 солдат. После этого главком Корнилов решает приостановить украинизацию войск. Грушевский писал, что в эти дни украинские социалисты ожидали «какой-то неожиданной катастрофы: арестов, вооруженного нападения или чего-то подобного. Мы постоянно чувствовали глаза контрразведки». 4 августа Временное правительство издало «Временную инструкцию Генеральному секретариату», по которой Украинский Генеральный секретариат подпадал под руководство Временного правительства. «Инструкция» фактически ликвидировала должность Петлюры, и он остался без министерского портфеля.

В конце августа 1917 года Россию потряс мятеж главкома Лавра Корнилова. Петлюра, как руководитель Генерального военного комитета, выступил за решительную борьбу против этой авантюры. Поддержка Центральной Радой позиции Керенского во время мятежа изменила отношение российского правительства к «украинскому вопросу». Украинизация, как противовес влиянию реакционных офицеров, снова была разрешена. Керенский подписал приказ об украинизации 20 дивизий и ряда запасных полков.

В этой ситуации Симон Петлюра стремился создать «отдельную» Украинскую армию, особый Украинский фронт, украинизировать все местные гарнизоны в Украине, восстановить военный секретариат. Но его действия шли вразрез с мнением руководства Центральной Рады и ЦК УСДРП, которые ратовали за ликвидацию регулярной армии и сепаратный мир.

24 октября 1917 года началось вооруженное восстание большевиков в Петрограде. Тревожные сообщения из столицы подтолкнули к консолидации общественных сил в Киеве. 25 октября был создан Краевой комитет охраны революции в Украине, который объединил «все органы революционной демократии». В него вошли украинские социалисты (в том числе и Петлюра) – 8 представителей, русские эсеры – 1 представитель, еврейские социалисты – 4 представителя, большевики – 3 представителя. Комитет выступал за создание нового Общероссийского революционного однородного социалистического правительства. Комитет провозгласил себя чрезвычайной властью над девятью украинскими губерниями. 26 октября пришло известие о том, что Петроград в руках большевиков, что возникла новая власть – Совет Народных Комиссаров (СНК) во главе с В. Лениным. Малая Рада приняла резолюцию, направленную против ленинского правительства и попыток повторения большевистского переворота на Украине. Генеральный секретариат обратился с воззванием против переворота в Петрограде, ратуя за передачу власти Учредительному собранию России и Учредительному собранию Украины. Возмущенные осуждением комитетом восстания в Петрограде, большевики вышли из его состава, а уже 28 октября комитет был распущен. Большевики провозгласили власть Советов в Киеве, а их лидер Г. Пятаков заявил: «Центральная Рада всадила нож в спину революции!»