Из-за арестов и эмиграции многих лидеров партии не только петербургская, но и вся российская организация большевиков оказалась в начале войны без руководителей. Только осенью 1915 года под руководством А. Шляпникова в Петрограде было вновь создано Русское бюро ЦК. Годом позже в него вошел и двадцатишестилетний Молотов. Естественно, что в первые дни Февральской революции он оказался заметной фигурой. В марте 1917 года входил в редакцию «Правды» и в исполком Петроградского Совета.

Но после возвращения из ссылки и эмиграции руководителей партии Молотов отошел на вторые роли. Он не обладал ни ораторским талантом, ни сильной волей, ни революционной энергией. Поэтому не смог сколько-нибудь отличиться ни в бурные месяцы революции 1917 года, ни в годы последовавшей за ней Гражданской войны. Но Молотов показал себя человеком исполнительным, усидчивым и старательным. К тому же он имел почти законченное техническое образование. В 1918 году Молотов возглавил Совет Народного Хозяйства Северного района, в который входили тогда 7 губерний бывшей России и Карельская трудовая коммуна. В 1919 году он руководил восстановлением хозяйства и советских организаций в Поволжье. Летом 1919 года во время совместной поездки на агитпароходе «Красная звезда» Молотов познакомился с Н. К. Крупской. Знакомство с Лениным произошло еще раньше, в апреле 1917 года.

Вскоре у Молотова стали возникать острые конфликты с местными работниками. Это привело к тому, что его отозвали из Поволжья и направили на Украину, где он работал всего несколько месяцев. В этот период центральный аппарат РКП(б) значительно увеличился, что было естественно в условиях однопартийной системы.