В эти дни в Киеве открылся III военный съезд. На съезде эсеры решили сместить Симона Петлюру с поста руководителя Генерального военного комитета, обвиняя его в «правом курсе» и поддержке войны. Несмотря на то что эсеров на съезде было большинство, Петлюре удалось сохранить пост. Съезд потребовал немедленного провозглашения Украинской республики, высказывал симпатии к Октябрьской революции.

В то же время командующий Киевским округом поляк генерал Квецинский выступил как против большевистского Совета, так и против Центральной Рады. 29 октября войска штаба округа разгромили киевский ревком и арестовали лидеров большевиков, но это не остановило восстания. Центральная Рада объявила о своем нейтралитете и стремлении избежать кровопролития. Петлюра потребовал от сторонников Временного правительства вывести войска штаба округа из Киева, освободить арестованных большевиков, передать власть Центральной Раде. Тогда у штаба округа в Киеве насчитывалось 10 тыс. штыков, у восставших – до 6 тыс., у Центральной Рады – 8 тыс.

30 октября 1917 года Центральная Рада провозгласила автономный статус Украины и избрала Симона Петлюру генеральным военным секретарем. В этот же день бои между войсками большевиков и войсками штаба военного округа вспыхнули с новой силой. Когда войска округа подавили сопротивление восставших, Петлюра приказал украинским частям войти в город и занять стратегические объекты. Неспособный воевать на два фронта штаб округа решил передать власть в Киеве Центральной Раде и эвакуировать свои войска из Киева на Дон.

Утром 1 ноября 1917-го Киев проснулся уже в новом статусе – как столица республики Украина. Вся полнота власти в Украине (8 губерний и Северная Таврия) переходила к Центральной Раде как высшей законодательной власти (председатель М. Грушевский) и Генеральному секретариату как высшей исполнительной власти (глава В. Винниченко). Симон Петлюра был утвержден секретарем военных дел. Центральная Рада не признала Совет Народных Комиссаров Ленина, а значит, не подчинялась никакой центральной власти и настаивала на формировании нового федеративного, демократического правительства для всей России. 7 ноября Центральная Рада провозгласила III универсал, в котором закреплялось создание Украинской Народной Республики (УНР). Ленинский СНК не признал власть Центральной Рады и протестовал против присоединения к Украине Харьковской, Екатеринославской, Херсонской, части Таврической губерний. Правительство большевиков беспокоила активная внешнеполитическая деятельность Центральной Рады по формированию нового общероссийского федерального центра власти, возможность создания альтернативного Всероссийского правительства – центра борьбы против «октябрьских» комиссаров в Киеве, возможность переноса Всероссийского Учредительного собрания в столицу Украины. Центральная Рада обратилась к представителям правительств казачьих автономий Дона, Кубани, Урала, к правительствам Молдавии, Башкирии, Крыма, Кавказа, Сибири, предлагая им вступить в переговоры о создании будущего федерального центра России.

Симон Петлюра понимал, что полный развал старой армии – дело не столь долгого времени, поэтому всеми силами добивается от Ставки разрешения на неограниченную украинизацию, на перевод украинских солдат и офицеров со всех фронтов на Юго-Западный и Румынский фронты. За УНР признавалось право на военное имущество на своей территории. Кроме того, Петлюра дал разрешение на формирование в УНР еврейских боевых дружин для защиты от погромов, пытался формировать «надежные» части на основе I украинского корпуса генерала Скоропадского. Обратившись к солдатам-украинцам на фронте, Петлюра призвал их не подчиняться приказам СНК и удерживать общий фронт. В украинизированных частях на Юго-Западном и Румынском фронтах находилось около 300 тыс. солдат, но реально на Украинском фронте, в частях, верных УНР, оставалось порядка 60 тыс. солдат, на Правобережной Украине – 20 тыс., на Левобережной Украине и Юге Украины – 30 тыс. 23 ноября Петлюра заявил об объединении Юго-Западного и Румынского фронтов в единый Украинский фронт, войска которого будут подчиняться приказам украинских властей. Командующим Украинским фронтом, по настоянию Петлюры, был назначен генерал-полковник Д. Щербачев.