Двадцать второго и 23 октября Временное правительство получало донесения о массовых митингах во всех районах города, организованных большевиками и их союзниками. Положение для него становилось критическим. Керенский пытался перейти в контрнаступление. Он предложил арестовать ВРК, но потом, под влиянием военных, смягчил свою позицию, потребовав от Комитета отказаться от своих заявлений в отношении гарнизона, иначе власти примут «все меры для восстановления закона и порядка». Возможно, тогда был упущен последний момент для того, чтобы переломить ситуацию. В среде революционеров господствовало совсем другое настроение. «Празднично. Торжественно. Подъемно… Это — предгрозовье!» — вспоминал Антонов-Овсеенко.
Двадцать третьего октября большевики сделали еще один важный шаг к захвату власти — на сторону ВРК перешел гарнизон стратегически важной Петропавловской крепости, как раз напротив Зимнего дворца. Интересно, что «завоевывать» крепость Антонов и Троцкий предлагали по-разному — первый «силовым» путем, второй — с помощью агитации. Победил подход Троцкого — в Петропавловке созвали митинг, который продолжался целый день. Голосовали так: кто за ВРК — переходил на левую сторону, кто против — на правую. На правой стороне оказалась лишь небольшая группа. Крепость перешла на сторону ВРК без единого выстрела, торжествовал Антонов-Овсеенко. Но тут же (в мемуарах) оговаривался, что эта победа произошла, «конечно, вопреки тактической линии, которую стремился проводить Троцкий». Если бы Временное правительство, по его словам, ввело в крепость одно из пехотных юнкерских училищ, то результат голосования мог быть другим. В 1933 году, когда воспоминания Антонова появились на свет, подобные оговорки были уже обязательны.
Несмотря на то что через 15 лет после Октябрьских событий Антонов-Овсеенко всячески представлял себя сторонником бескомпромиссных, решительных действий, в реальности это было не совсем так. 23 октября 1917 года он, например, докладывал о работе ВРК на заседании Петроградского совета. Все мероприятия, которые осуществлял ВРК в последние дни, не были, по его словам, направлены на захват власти, а объяснялись лишь необходимостью защиты революции и обеспечения созыва съезда Советов и Учредительного собрания.
Ленин отчаянно призывал ускорить процесс начала восстания, но только к вечеру 23 октября была закончена мобилизация сил, на которые мог опираться ВРК. Да и то не полностью — приказы о выступлении в Петроград матросам из Гельсингфорса и Кронштадта были направлены только на следующий день. В советских источниках часто встречались данные о соотношении сил противников и сторонников Временного правительства в районе Петрограда накануне 25 октября 1917 года — 300 тысяч против 23 тысяч человек. Цифры наверняка преувеличены, но нет сомнений в том, что революционеры располагали значительным превосходством. Однако в последний момент Керенский все-таки сделал попытку перейти к решительным действиям.