В апреле 1917 г. была создана самостоятельная большевистская организация во главе с И.Назукиным, С.Сапроновым и др. Они сразу же установили связь с ЦК РСДРП(б), который направил в Севастополь опытных революционеров Н. И. Островекую, Ю.П.Гавена, Н.А.Пожарова и др. Город стад центром революционной борьбы трудящихся Крыма. Большевистский Военно-революционный комитет 16 (29) декабря 1917г. провозгласил в Севастополе Советскую власть. Однако в городе вся гражданская власть находилась в руках командующего флотом Колчака. По-прежнему продолжали существовать городская дума и управа. Таким образом, двоевластие, сложившееся в Петрограде, проявилось и в Севастополе. О победе Октябрьской революции в Петрограде севастопольцы узнали 26 октября. Власть в городе взял в свои руки Совет военных и рабочих депутатов. Главенствовали в нем меньшевики и эсеры, которые саботировали декреты Совнаркома Республики. Руководство флотом в дни Октябрьской революции осуществлял Центральный комитет Черноморского флота (Центрофлот), объявивший себя высшим органом власти на флоте.

Важное значение в сплочении революционных сил флота и города имел Общечерноморский флотский съезд, который начал свою работу в Севастополе 16 ноября 1917г. Он принял решение в поддержку II Всероссийского съезда Советов и заверил, что моряки будут надежным боевым революционным отрядом в борьбе со всеми контрреволюционными силами, выступающими против власти Советов.

Предательство эсеров и меньшевиков, находившихся у руководства Севастопольского Совета, вызвало возмущение не только большевиков, но и беспартийных рабочих, солдат и матросов, 13 декабря большевистская фракция Севастопольского Совета заявила об отзыве своих представителей из исполнительного комитета Совета, а в ночь на 16 декабря 1917 г. в Севастополе был образован большевистский Военно-революционный комитет (председатель Ю.П.Гавен), который взял власть в свои руки. Соглашательский Совет был распущен. 18 декабря из Севастополя в Петроград Совету Народных Комиссаров было сообщено: "Вся власть перешла в руки организованного Военно-революционного комитета. Самосуды прекращены. Учреждается революционный трибунал. Город находится под охраной революционно настроенных матросов и солдат".

Советская власть в Севастополе, как и во всем Крыму, продержалась недолго. Нарушив Брестский договор, Германия начала военные действия. Ее войска 18 апреля 1918г. овладели Перекопом и начали продвигаться в глубь полуострова. 1 мая немцы захватили весь полуостров, в том числе и Севастополь. 9 ноября 1918 г. в Германии свершилась буржуазно-демократическая революция, а 13 ноября Советское правительство объявило Брестский договор аннулированным и повело борьбу за освобождение территорий, захваченных Германией. 15 ноября началась эвакуация германских матросов и солдат из Севастополя. Вскоре они покинули город и весь Крым. Вместо немецких оккупантов в город 23 ноября пришли англо-французские интервенты, вслед за ними стали прибывать белогвардейские войска. До 29 апреля 1919 г. англо-французские интервенты хозяйничали в городе.

Немецкая и англо-французская интервенция нанесла Севастополю огромный материальный ущерб. Убытки, причиненные немцами, по подсчетам специальной комиссии, определяются в сумме 2563321811 руб. Англо-французские интервенты угнали все исправные суда, остальные - ограбили и разрушили, Только со складов Севастопольского военного порта они вывезли имущества на сумму 5 млрд. руб. Материальный ущерб, причиненный гражданскому населению города, исчисляется в сумме более 500 тыс. руб. золотом.

На борьбу с интервентами и белогвардейцами поднялись моряки и жители Севастополя, которым пришлось уйти в подполье. Но несмотря на все усилия Красной Армии, жителей города удержать Севастополь не удалось. 23 июня 1919г. деникинцы при поддержке интервентов заняли город.

К концу ноября 1920 г. инициатива на Южном фронте полностью перешла в руки Красной Армии. Преодолевая огромные трудности, войска Южного фронта под командованием М.В.Фрунзе 15 ноября вошли в Севастополь и в городе вновь установилась Советская власть.

В освобожденном Севастополе вся полнота власти перепита в руки ревкома во главе с С.Крыловым. Ревком проделал большую работу по национализации предприятий, созданию совнархоза, организации в городе отраслевых профсоюзов, по обеспечению населения продовольствием, по организации народного образования.

В конце июня 1921 г. были проведены выборы в Севастопольский городской Совет. Вскоре Горисполком принял власть от ревкома, который был распущен.

Севастополь больше других городов Крыма пострадал от грабежей интервентов и белогвардейцев. Правительство России, руководство города принимали все необходимые меры по восстановлению Севастополя и возрождению Черноморского флота. 17 января 1923г. рабочие и служащие Морского завода приняли решение досрочно отремонтировать крейсер "Коминтерн" (бывший "Память Меркурия"). Свое обещание они выполнили к 1 мая. 19 ноября 1923 г. коллектив Морского завода за исключительную энергию, проявленную в работе по ремонту крейсера "Коминтерн", был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

С момента образования СССР Севастополь стал быстро развиваться, ощущая поддержку братских народов. Уже в 1923 г. по общему плану электрификации России в городе была пущена электростанция Северного дока, что позволило упразднить ряд мелких дорогостоящих силовых станций, а главное - обеспечить промышленность и городское хозяйство электроэнергией. К моменту пуска электростанции в городе уже было 328 различных предприятий промышленности и 423 торговых. По переписи на 15 марта 1923 г. в городе проживало 63461 человек .

Интенсивно восстанавливалось разрушенное городское хозяйство. В 1921 г. созданы промышленный и коммунальный тресты. Благоустраивались и электрифицировались рабочие окраины города - Корабельная, Северная стороны. Дали электроэнергию городская и Балаклавская электростанции. Севастопольский торговый порт в 1925 г. стал крупнейшим пунктом внутренней и внешней торговли на юге СССР.

В 1924 - 1925 гг. усилиями не только жителей Севастополя и Балаклавы, но и крестьян окрестных сел, была построена трамвайная линия Севастополь - Балаклава протяженностью 18 км. Морской завод начал строить для народного хозяйства страны суда-лесовозы, теплоходы, паровые шхуны для торгового флота. В 1928 г. Севгорфлоту был сдан первый океанский пароход-лесовоз "Михаил Фрунзе". Это была большая победа севастопольцев. Передовые рабочие Морского завода и военного порта П .Т.Стригущенко, М.И.Бегосинский, А.М.Котко, П.А.Усачев, В.3.Гусев, А.З.Назаров были удостоены звания Герой Труда.

В 1928 г. в городе вступил в строй холодильник, один из самых мощных в стране. Его вместимость 15 тыс. центнеров различных грузов. Холодильник мог поддерживать температуру в различных камерах от минус 16 до 0 градусов и обеспечивал ежесуточную выработку прозрачного льда до 20 т.

В 1930 г. состоялось торжественное открытие первой в Крыму высоковольтной линии электропередач Севастополь - Симферополь. В 1934 г. в городе вступила в строй новая АТС на 10 тыс. номеров, что позволило решить проблему телефонизации всех предприятий и учреждений. В 1935 г. открылось регулярное почтовое воздушное сообщение между Москвой и Севастополем. В 1937 г. вступила в строй Севастопольская ГРЭС, она вырабатывала электроэнергии в пять раз больше, чем все электростанции Крыма до революции, и снабжала многие города области. В конце 30-х годов построены новый хлебозавод, завод шампанских вин, макаронная, швейная фабрики.

Серьезные успехи были достигнуты в ликвидации неграмотности. На 1 сентября 1930 г. в школах занималось 7087 детей (100 %). Однако в городе еще насчитывалось 1140 неграмотных взрослых, из них 71 % были охвачены учебой.

Успехи в развитии народного хозяйства создали условия для технической реконструкции флота, К 1941 г. на Черноморском флоте насчитывалось: 1 линкор, 6 крейсеров, 3 лидера, 13 эскадренных миноносцев, 47 подводных лодок, 84 торпедных катера, соединение тральщиков, несколько дивизионов катеров-охотников и ряд вспомогательных судов. Военно-воздушные силы Черноморского флота состояли из 2 бригад, насчитывавших 636 боевых самолетов .

В 1940 г. в Севастополе имелось 2 военно-морских, авиационное, зенитно-артиллерийское училища, филиал Московского института коммунального строительства, техникумы - строительные (дневной и вечерний), путейно-строительный, стоматологическая школа, 2 ремесленных училища на 1300 человек, школа ФЗО на 400 учащихся, ФЗУ Морского завода. 12700 детей обучались в 9 начальных и 19 средних и неполно-средних школах. Начальным обучением было охвачено 100 % детей. В городе работали 36 библиотек, 2 драматических театра. Военно-исторический музей. Картинная галерея. Музей революции. Дом культуры. Дом учителя, Дворец пионеров, несколько рабочих клубов, стадион ''Динамо" (нынешний "Чайка"), водная станция, 2 яхт-клуба, десятки спортивных площадок.

Большое внимание уделялось дальнейшему благоустройству города, повышению благосостояния трудящихся, культурному строительству.

В 1931 г. городской бюджет составлял 4,8 млн., а через семь лет - 25 млн. руб. Заметно увеличились расходы на социальные нужды: здравоохранение, народное образование, науку, культуру.

С 1934 по 1939 гг. расходы на здравоохранение увеличились в 6 раз. В городе было 74 лечебных учреждения, в т.ч. 5 поликлиник, 4 амбулатории, 4 больницы, количество больничных коек возросло с 292 до 646, врачей со 145 до 241. На 18 предприятиях работали здравпункты. На Корабельной и Северной сторонах открылись родильные отделения, женские и детские консультации, молочные кухни.

Ведущим научным центром страны в области физиотерапии стал Институт физических методов лечения, где в 1941 г. трудилось 50 научных сотрудников. Институт имел 20 амбулаторно-клинических отделений, экспериментальную научно-исследовательскую лабораторию. Высокие показатели в области научных исследований имела Биологическая станция АН СССР .

К началу 1941 г. население города выросло до 112 тыс. человек. Севастополь превратился в мощную военно-морскую базу на Черном море .