Молодое автономное образование страдало от ряда проблем. Рада не сумела создать эффективный государственный аппарат и сформировать надежную армию, даже когда сотни тысяч солдат и офицеров кричали на митингах о преданности Украине. Писатели, ученые и студенты, возглавившие парламент, витали в облаках — романтика национальной революции, низвержение старого режима и т. д. Эти недостатки дали о себе знать осенью 1917 года, когда Рада, неспособная выполнить свои громкие обещания, начала терять контроль над положением в провинции. В городах число ее сторонников сократилось до 10–12 % (исключением оставался Киев с 25 %). Теперь горожане ждали чуда от Советов, где уверенно звучал голос большевиков. Крестьяне теряли терпение — ни мира, ни передела земли они не дождались. Самовольный захват участков и грабежи поместий происходили все чаще.
Большевистский переворот на берегах Невы, названный позже Октябрьской революцией, всколыхнул и воды Днепра. Через две недели, 20 ноября, Рада провозгласила Украинскую народную республику (УНР) — самостоятельное государство в федеративной связи с Российской республикой. Она также подчинила себе юго-восточные территории, где преобладали этнические украинцы: Харьковскую, Екатеринославскую, Херсонскую губернии, отдельные уезды Таврической, Воронежской и Курской. Взаимопонимание членов Рады и большевиков — они вместе разоружили киевские части, преданные Временному правительству, — длилось недолго. В декабре разгорелась открытая война между правительством УНР и большевистским Совнаркомом.
Большевики встали у руля в Центральной России, поставив под контроль Советы — органы власти нового типа, где за умы депутатов от рабочих, крестьян и солдат бились различные партии. Октябрьский переворот был утвержден постфактум Вторым всероссийским съездом Советов — он заседал в столице как раз в это время, а заправляли там большевики и левые эсеры, их союзники. Ту же тактику опробовали на Украине, созвав в декабре 1917 года съезд Советов в Киеве. Однако в большинстве там оказались крестьяне, приверженцы Рады. Захватить власть таким путем у большевиков не вышло.
Но они и не думали сдаваться. Участники съезда из партии Ленина выехали в Харьков, где в последние дни 1917 года собрался съезд депутатов промышленных регионов востока Украины. 25 декабря там провозгласили Украинскую народную республику Советов — то ли новое государство, то ли УНР с новым государственным устройством. На Украину прибывали из России тысячи красногвардейцев и большевизированных солдат. В январе они перешли в наступление на Киев и Екатеринослав под знаменем созданного в Харькове (будущей столице УССР) режима. Под фактическим командованием Михаила Муравьева, подполковника старой армии, они двигались по железным дорогам и захватывали крупные города, где на их сторону вставали распропагандированные большевиками местные рабочие. Центральная Рада, поддержанная либеральной интеллигенцией, битву за города проиграла. В ее распоряжении находилось очень мало боеспособных войск. Украинизированные в 1917 году части, как правило, тихо разлагались на фронте и в тылу на Правобережье. В январе 1918 года руководители УНР поняли, что настало время объявить о независимости от России, — но оборонять эту независимость было почти некому.