Det tidiga 1900-talets Moskva präglades av den politiska utvecklingen. 1901 demonstrerade studenter och arbetare på stadens gator. Våren 1905 utbröt regelrätta upplopp i Moskva som svar på skjutningarna mot demonstranter i Sankt Petersburg. Stridigheterna nådde sitt klimax i december 1905, då barrikader restes på Moskvas gator. Regeringen genomförde demokratiska reformer i början av 1906 och då blev läget lugnare i huvudstaden.
Moskva skulle dock bli skådeplats för fler omvälvningar. Efter Februarirevolutionen 1917 utbröt nya oroligheter. I augusti samma år samlades politiker, affärsmän, fackliga företrädare och många andra för att förhandla om nationens framtid men ingen lösning kunde nås. Moskva blev säte för bolsjevikrörelsen och spelade en viktig roll i det ryska inbördeskriget 1918-1922. Kriget hade förstås negativa effekter för staden: 50 % av arbetsstyrkan flydde eller dödades och 1921 drabbades Moskva av hungersnöd.
1918 återfick Moskva sin status som Rysslands huvudstad.