Sự hình thành Liên Xô gắn liền với sự sụp đổ của Đế quốc Nga trong Chiến tranh thế giới thứ nhất và hoạt động của Đảng Cộng sản Nga (Bolshevik) do Vladimir Ilyich Lenin đứng đầu.

Vào đầu thế kỷ XX, Đế quốc Nga là một nước lớn ở châu Âu có tiềm lực đất đai và dân số to lớn, nhưng trình độ phát triển kinh tế – xã hội còn rất lạc hậu so với các cường quốc châu Âu khác như Anh, Đức, Pháp… Xã hội ẩn chứa nhiều mâu thuẫn gay gắt không được giải tỏa: xã hội Nga là xã hội chuyên chế độc tài của quý tộc và tư sản lớn, tự do tư tưởng bị bóp nghẹt không làm hài lòng giới trí thức (интеллигенция – intelligentsia), trung lưu thành thị và giới tư sản quý tộc nhỏ. Nước Nga lại là nơi có phong trào Marxist cấp tiến mạnh nhất, do Lenin đứng đầu với đảng Bolshevik chủ trương làm cách mạng xã hội chủ nghĩa để xây dựng chủ nghĩa cộng sản.

Những mâu thuẫn trên trong Chiến tranh thế giới thứ nhất không những không được cởi bỏ mà còm trầm trọng thêm với những thất bại to lớn trong chiến tranh, xã hội Nga đi vào bất ổn. Quốc khố cạn kiệt, nợ nước ngoài cao, lạm phát không kiểm soát được, dân chúng cực khổ, chiến tranh làm phá sản hàng loạt doanh nghiệp gây thất nghiệp đô thị trầm trọng, nạn đói lan tràn tại nông thôn, các tầng lớp nhân dân, binh lính oán ghét nhà cầm quyền và chiến tranh, trong quân đội mâu thuẫn giữa binh lính và tầng lớp sĩ quan quý tộc phát triển thành chống đối. Tháng 2 năm 1917 đã nổ ra Cách mạng tháng Hai: khởi nghĩa vũ trang tại Petrograd đã lật đổ chính phủ Nga hoàng và thành lập Chính phủ Lâm thời do Aleksandr Fyodorovich Kerensky – một đảng viên của Đảng Cách mạng Xã hội đứng đầu. Chính phủ Lâm thời chủ trương phá bỏ chế độ độc tài chuyên chế, tự do hóa xã hội Nga theo các tiêu chuẩn như các quốc gia châu Âu đương thời, đồng thời hứa đảm bảo quyền lợi của giai cấp công nhân, nông dân và các tầng lớp xã hội khác. Nhưng Chính phủ Lâm thời vẫn chủ trương theo đuổi thế chiến thứ nhất bên phía khối Hiệp ước với Anh – Pháp, bất chấp việc đất nước đã kiệt quệ vì chiến tranh. Việc không có được hòa bình như mong đợi khiến nhân dân và binh sỹ Nga trở nên bất bình.
Sau Cách mạng tháng Hai, tại các địa phương ở Nga đồng loạt xuất hiện các tổ chức “hội đồng” (tiếng Nga: совет) hay Xô viết của công nhân, nông dân và binh lính để bảo vệ quyền lợi của chính họ. Thời gian giữa hai cuộc cách mạng là khi hai chính quyền song song tồn tại: chính quyền trung ương là của Chính phủ Lâm thời, nhưng các sắc lệnh muốn được thi hành phải có sự chấp thuận của các Xô viết gồm công – nông – binh địa phương, mà các Xô viết này lại ủng hộ sự lãnh đạo của đảng Bolshevik. Đảng Bolshevik rầm rộ tung khuếch trương cho cách mạng vô sản với khẩu hiệu “tất cả chính quyền về tay các Xô viết” và kêu gọi nhân dân, binh lính phản chiến làm cách mạng “Biến chiến tranh đế quốc thành nội chiến cách mạng”.
Chính phủ Lâm thời trong thời gian tám tháng tồn tại đã tiếp tục tiến hành chiến tranh với Đức-Áo-Hung, song đã bất lực trong cả nỗ lực chiến tranh và ổn định tình hình trong nước. Sau một loạt thất bại do quân Đức gây ra, quân đội trở nên chán nản, binh lính tan rã không còn tuân lệnh cấp trên, bắt giết sĩ quan và tự động đào ngũ. Tướng Kornilov – Корнилов tiến quân về thủ đô để lập lại trật tự theo yêu cầu của Kerensky nhưng có âm mưu thiết lập chế độ độc tài quân sự. Chính phủ lâm thời không còn có thể kiểm soát được tình hình, buộc phải dựa vào sự trợ giúp của lực lượng công-nông-binh thuộc các Xô viết do những người Bolshevik lãnh đạo. Kornilov bị đánh bại, nhưng sau biến cố này, Chính phủ lâm thời cũng thể hiện rõ sự yếu ớt, bất lực, không đủ khả năng lãnh đạo đất nước. Nước Nga bước vào đêm trước của Cách mạng Tháng Mười.

Ngày 25 tháng 10 năm 1917 (theo lịch Julius, thời đó Nga còn dùng lịch Julius), tức ngày 7 tháng 11 theo lịch Gregory, Lenin và các đảng viên Bolshevik lãnh đạo các Xô viết làm Cách mạng Tháng Mười lập chính quyền Xô viết của công, nông, binh. Sau khi cách mạng thành công, chính quyền lập tức ban hành sắc lệnh về hòa bình, sắc lệnh về ruộng đất và ra khỏi chiến tranh với các điều kiện rất ngặt nghèo của phía Đức (Hòa ước Brest-Litovsk).

Sự sụp đổ của chế độ Sa hoàng dẫn đến việc các dân tộc thiểu số trên Đế quốc Nga thành lập các quốc gia độc lập. Tại các quốc gia mới thành lập cũng xảy ra tranh chấp quyền lực giữa những người Bolsevik địa phương và các xu hướng chính trị khác như Melsevik, tự do chủ nghĩa, dân tộc chủ nghĩa, vô chính phủ… tương tự những gì đang diễn ra ở nước Nga.

Ngay sau Cách mạng Tháng Mười, nước Nga rơi vào thời kỳ nội chiến rất đẫm máu (1918-1922). Hồng quân Xô viết có thành phần chủ yếu là tầng lớp dưới của xã hội, học vấn thấp nhưng có số lượng đông đảo như công nhân, nông dân, cựu quân nhân và một bộ phận cựu sĩ quan của Đế quốc Nga cũ. Phía bên kia là các thành phần thuộc lực lượng bảo hoàng, các đảng phái đối lập, một bộ phận trung lưu thành thị, sĩ quan, một bộ phận nông dân, Cozak… gọi chung là Bạch vệ. Lực lượng Bạch vệ nhận được sự giúp đỡ của các quốc gia châu Âu để chống lại chính quyền Xô viết. Đặc trưng của cuộc nội chiến là tính ác liệt không khoan nhượng. Đến cuối năm 1920 về cơ bản Hồng quân đã giành chiến thắng, quân bạch vệ bị thất bại và mất quyền lực hoàn toàn, thay vào đó những người Bolshevik giành được chính quyền trên phần lớn lãnh thổ còn lại của Đế quốc Nga. Tuy nhiên, tại một số vùng lãnh thổ như Ba Lan[7], Phần Lan, các nước Baltic, các lực lượng dân tộc chủ nghĩa thắng thế
Ngày 30 tháng 12 năm 1922, đại biểu Xô viết đến từ những vùng lãnh thổ còn lại của Đế quốc Nga cũ (trừ Ba Lan, Phần Lan và các nước Baltic) đã nhóm họp và thành lập liên minh các nhà nước tự trị trên lãnh thổ Đế quốc Nga, thống nhất quốc hiệu là Liên bang Các nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Xô viết. Các nhà nước hợp thành Liên Xô đều có điểm chung là do những người Bolsevik địa phương lãnh đạo chính vì thế về cơ bản Liên Xô là một quốc gia được thành lập trên nền tảng ý thức hệ chung là chủ nghĩa cộng sản, ý thức hệ là nhân tố gắn kết các nhà nước này lại với nhau.