Осенью 1905 г. ведущая роль в стачечном движении перешла к железнодорожникам. В ночь на 7 октября Центральное бюро Всероссийского железнодорожного союза обратилось по телеграфу к рабочим и служащим всех дорог начать всеобщую забастовку. 12 октября бастовало 14 дорог, на которых работало 700 тыс. рабочих и служащих. К железнодорожникам присоединились фабрично-заводские рабочие, печатники, горняки. Стачка распространилась по всей стране, стала всероссийской; в ней участвовало свыше 2 млн человек. Забастовка железнодорожников и связистов поставила правительство в крайне сложное положение. После издания Манифеста 17 октября стачечное движение пошло на убыль. Пик крестьянского движения, вновь вспыхнувшего в период октябрьской стачки, пришелся на ноябрь. В октябре-декабре 1905 г. крестьяне перешли к самым крайним формам борьбы — поджогам и разгромам помещичьих имений. Осенью 1905 г. произошло 195 революционных выступлений в армии. В дни Всероссийской октябрьской стачки усилилась агитация революционных партий, издававших массу листовок, легальных и нелегальных газет. Осенью во многих городах были созданы Советы рабочих депутатов, а в некоторых городах — Советы солдатских (Москва), казачьих (Чита), матросских (Севастополь) депутатов и др. После Манифеста 17 октября революционеры провели множество митингов, на которых уничтожали портреты царя и государственные гербы. Эти действия привели к росту контрреволюционных настроений населения и погромам, направленным против революционных обществ и кружков. Власть в данный период пребывала в растерянности, министр внутренних дел А. Булыгин и товарищ министра Д. Тропой ушли в отставку. Одновременно революционеры вели открытый сбор денег на вооруженное восстание, активной террористической деятельностью занимались боевые группы эсеров и анархистов. В ноябре 1905 г. произошло крупное восстание на Черноморском флоте в Севастополе во главе с лейтенантом П. Шмидтом.
В декабре 1905 г. революционные партии предприняли попытку вооруженного свержения государственного строя. Ими были израсходованы немалые средства на покупку оружия и создание боевых дружин. В декабре возобновилась забастовка железнодорожников Московского узла, поддержанная рабочими 33-х городов. На этот раз правительство с помощью войск удержало в своих руках ряд железных дорог и важных станций, в т. ч. Николаевскую железную дорогу. Апогеем революции стало московское вооруженное восстание. С 10 по 17 декабря в городе шли упорные бои, в которых участвовало около 8 тыс. повстанцев, объединенных в боевые дружины. Опорным пунктом восстания была Пресня. Восстание было подавлено с помощью прибывшего из Петербурга Семеновского полка, в ходе боев погибло более 1 тыс. человек. Восстания произошли также в Сормове, Нижнем Новгороде, Харькове, Ростове-на-Дону, Екатеринославе, Красноярске, Чите и других городах. В их подавлении участвовали войска. Поражение декабрьского восстания
означало начало спада революции, ее отступление, хотя интенсивные массовые выступления продолжались до июня 1907 г.