В то же время удалось остановить наступление оренбургских казаков атамана Дутова.
В свою очередь Украинский националистический фронт тоже оказался не готов к столкновению с Красной армией. Их воинские части разоружались по требованию большевиков или просто разбегались. Вскоре советская власть была установлена в Полтаве.
Начался поход на Киев, где тоже произошло восстание рабочих киевского «Арсенала» и некоторых воинских частей. Правительству Рады удалось подавить силой это выступление, поскольку Муравьев запоздал, встретив сопротивление на реке Трубеж. Отозванные с фронта войска под командованием С. Петлюры и полковника В. Петрова взяли «Арсенал» штурмом. После подавления восстания было расстреляно более 300 его участников. Всего погибло более 1,5 тысяч человек.
Из двадцатитысячного войска, оборонявшего Киев, 1200 представляли «вильное казацтво», а также гайдамаков. Войска старой русской армии предпочли сохранить нейтралитет, а Богунский и Шевченковский полки выступали против Рады.
Правительство Украинской республики подало в отставку и вместе с Грушевским покинуло Киев. После нескольких дней ожесточенных боев удалилось и военное руководство. 9 февраля Красная армия вошла в Киев. Началась ответная расправа над теми, кто еще недавно расправился с восставшими.
Рада с остатками войск укрылась в Житомире. Муравьев, упоенный победой, не спешил организовать преследование, надеясь, что разгромленная самостийная держава распадется сама собой. Вероятно, так бы и произошло, но самостийники успели договориться с Германией. В Бресте был подписан договор, по которому Центральная Рада обещала поставки продовольствия истощенным войной странам австро-германского блока, а в ответ на это немецкие войска взяли под защиту остатки незалэжной державы. В реальности это означало оккупацию, но свидомые украинцы готовы поделиться собственной независимостью с любым, кто защитит их от клятых москалей. Германские войска вступили на землю Украины. И тут выяснилось, что Красная армия, с успехом громившая сичевиков, была не в состоянии противостоять регулярной армии и отступила. 1 марта германо-украинская коалиция вошла в Киев. Причем Петлюра самостийно и торжественно это сделал без согласования с союзниками. За что был изгнан с поста военного министра.
Германо-украинский договор значительно усложнил и без того тяжелое положение российской делегации на переговорах в Бресте. Перед этим Троцкий, проводя свою политику «ни войны, ни мира», спровоцировал наступление германских войск по всему фронту. Причем он усугубил дело своей телеграммой главнокомандующему Крыленко, в которой объявил, что война окончена и армия должна быть распущена. Советской делегации ничего не оставалось делать, как принять любые условия немцев. 3 марта 1918 года российская делегация подписала в Брест-Литовске мирный договор между Россией с одной стороны и Германией, Австро-Венгрией, Болгарией, Турцией – с другой. По нему Россия обязалась: не претендовать на Прибалтику и часть современной Белоруссии; вывести войска из Финляндии и с Украины, признать Украинскую Народную Республику независимым государством; вывести войска с территории Османской империи, а также передать ей округа Ардаган, Батум и Карс; принять режим торговли с Германской империей от 1904 года; демобилизовать армию и разоружить флот; прекратить революционную пропаганду в Центральных державах и союзных им государствах. Позже, после убийства германского посла Мирбаха, по дополнительному договору 27 августа, пришлось пойти на денежную компенсацию (контрибуцию). Мир без аннексий и контрибуций, к которому призывала партия большевиков, не получился. Сумма выплат составила 1,5 миллиарда рублей золотом (245 тонн). Советы отправили в Германию только 90 тонн.