Il est arrêté en décembre 1895, toujours en raison de ses pensées révolutionnaires. Il passe une  année en prison puis est déporté trois ans en Sibérie. En 1900, Vladimir Illitch quitte les plaines sibériennes pour aller se réfugier en Suisse. C’est à ce moment qu’il prend officiellement le pseudonyme de Lénine, en référence au surnom donné à une froide rivière de Sibérie, tout près de l’endroit où il fut détenu. Il voyage aussi en Allemagne, où il fera la connaissance à Munich de Nadejda Kroupskaïa, dont il tombera amoureux et deviendra l'amant. Lénine voyage, il s’aventure en territoire polonais, en France et en Angleterre. C'est dans ce dernier pays qu'il rencontre  Lev Davidovitch Bronstein, dit Trotsky. De retour en Suisse, il fonde à Genève le journal de gauche Iskra (L'Étincelle, 1900). Persuadé de l'« actualité de la révolution » contrairement aux autres leaders marxistes, Lénine formula dans son ouvrage Que faire ? (1902) sa première théorie d'un parti communiste et sa tactique révolutionnaire. Il s'opposa à l'« économisme » des « marxistes légaux » qui limitaient l'action de la classe ouvrière à des revendications économiques et comptaient sur la spontanéité des masses, soulignant au contraire l'importance de l'idéologie révolutionnaire apportée de l'extérieur à l'ouvrier, qui devait permettre sa prise de conscience politique. La lutte politique, condition et non conséquence de la lutte sociale selon Lénine, devait être conduite par un parti restreint, centralisé et discipliné de « révolutionnaires professionnels ». La révolution socialiste pouvait enfin être réalisée, contrairement aux perspectives de Marx, par l'alliance de la classe ouvrière et des masses paysannes.

Ces idées l’emportent au IIe Congrès du Parti ouvrier Social-démocrate de Russie (Londres, 1903). Les partisans de Lénine prirent dès lors le nom de bolcheviks (« majoritaires ») alors que ses adversaires, les mencheviks (« minoritaires »), conduits par Martov, Plekhanov et Axelrod, continuaient à affirmer que la révolution socialiste devait être précédée d'une entente entre les classes et d'une phase de démocratie bourgeoise, idée combattue par Lénine dans Un pas en avant, deux pas en arrière (1904). Lénine rencontre pour la première fois Iossif Vissarionovitch Djougachvili, dit Staline, en 1905, lors d'un congrès bolchevik en Finlande. Staline ne le cache pas : il s’attendait à voir un grand homme fort, aux allures de héros, véritable leader de la révolution... mais il fut plutôt déçu en voyant Lénine, petit et maigre. Staline se rendra rapidement compte de la brillante force de Lénine, ne cachant pas son admiration pour lui, il l'estimera être un grand leader.

Une première révolution éclate en Russie en 1905, mais les insurgés sont massacrés à St-Petersburg le 9 janvier, lors du célèbre Dimanche Rouge. Lénine tombe alors dans un profond état dépressif et s'écartera de toute vie politique pendant un mois. Après la réaction de Stolypine qui rendit caduc le régime constitutionnel imposé à Nicolas II après la révolution de 1905, Lénine repartit pour l'exil (1907), séjournant principalement en Suisse. Durant cette période, il lutta à la fois contre les socialistes-révolutionnaires (SR), héritiers des populistes et favorables à l'abandon de toute action légale, et contre le réformisme alors prôné par les sociaux-démocrates allemands. De 1908 à 1911 il voyage plusieurs fois en Europe, habitant Paris, Genève et Cracovie. En 1912, à la conférence de Prague, il organisa son propre parti, rompant définitivement avec les mencheviks et fit paraître à Saint-Pétersbourg le journal Pravda (La Vérité).

Lorsque la Première Guerre mondiale éclate en 1914, Lénine retourne en Suisse et donne aux révolutionnaires russes leur objectif principal : combattre la guerre sur le front est face aux Allemands et transformer la guerre en révolution. Lénine refusa, même par patriotisme, l'Union sacrée et la collaboration des classes, union à laquelle s'était rallié Plekhanov en Russie. Il dénonça dans la guerre la lutte entre impérialismes rivaux pour le partage du monde (L'impérialisme, stade suprême du capitalisme, 1917). Opposé au pacifisme des socialistes réformistes, Lénine donna pour mot d'ordre au parti bolchevique la transformation de la guerre impérialiste en guerre civile. Lénine mais aussi Zinoviev menèrent une active propagande défaitiste et participèrent, avec Trotski, aux conférences des socialistes pacifistes, en Suisse, à Zimmerwald (septembre 1915) et à Kienthal (avril 1916). Les vœux de Lénine se réalisèrent de façon grandiose en février 1917 : les sociaux-révolutionnaires prenant le pouvoir à St-Petersburg. Ce fut à Zurich que Lénine apprit la nouvelle.

Les Alliés ayant refusé de le laisser rentrer en Russie, il traversa l'Allemagne en chemin de fer avec l'accord du gouvernement impérial qui attendait de la révolution l'effondrement de son adversaire. De retour à St-Petersburg (désormais Petrograd) en avril, il est reçu en héros. Il est a présent le chef de quelques dizaines de milliers de bolcheviks. Au cours des cinq mois suivants, Lénine impose ses idées au Soviet (conseil d’ouvriers) de Petrograd et au Parti Ouvrier Social-démocrate de Russie, ce qui convaincra finalement Léon Trotsky, auparavant méfiant, à se ranger derrière lui. Lénine écrit également pendant ces cinq mois son célèbre livre Thèses d’avril. Durant cette période, les bolcheviks verront leurs effectifs grimper à près de 400 000 partisans. Lénine s'oppose alors fermement au gouvernement provisoire et publia dans la Pravda ses Thèses d'avril : paix immédiate, pouvoirs aux soviets, usines aux ouvriers et terres aux paysans. Kerenski, devenu Premier ministre à la place du prince Lvov, ordonna l'arrestation de Lénine qui se réfugia en Finlande où il écrivit L'État et la révolution, livre dans lequel il présentait la « dictature du prolétariat » comme une phase nécessaire destinée à éliminer les anciennes classes dirigeantes.

Une nouvelle révolution devient inévitable, la Révolution d’octobre. Revenu de Finlande en octobre 1917, Lénine fit décider par le comité central, malgré l'opposition de Zinoviev et de Kamenev, l'insurrection qui mena les bolcheviks à la victoire (7 novembre ou 25 octobre 1917). Elle est dirigée par Lénine et menée par Trotsky et ses gardes rouges. La prise de pouvoir bolchevique n'aura fait que six morts. Lénine fait alors adopter quatre décrets par le IIe congrès des soviets : le décret sur la paix (signé à Brest-Litovsk, mars 1918), la terre aux paysans, le contrôle ouvrier des entreprises industrielles et la reconnaissance des droits des nationalités et se fit élire président du Conseil des commissaires du peuple composé de bolcheviks. Si la paix de Brest-Litovsk est signée avec l’Allemagne en 1918, un problème de taille reste à résoudre : la contre-révolution menée par l’Armée Blanche d’Alexandre Koltchak. Pour combattre cette révolution, Lénine créera officiellement l'Armée Rouge et lui donnera Trotsky comme commandant. Afin d'assurer la dictature du prolétariat, Lénine fit dissoudre l'Assemblée constituante (janvier 1918) dans laquelle les bolcheviks étaient minoritaires et créa une police politique, la Tchéka.

Après avoir transféré la capitale à Moscou (1918), Lénine inaugura la politique dite du « communisme de guerre » et fit approuver en juillet 1918 la première Constitution de la République fédérative des soviets de Russie. Le soulèvement des socialistes-révolutionnaires, écartés du pouvoir, fut écrasé et le régime se trouva bientôt doublement menacé, par la contre-révolution intérieure soutenue par l'intervention étrangère (1919-1921). La révolution fut finalement sauvée mais la guerre civile et une socialisation trop poussée avaient ruiné la Russie et provoqué de graves agitations (mutinerie des marins de Kronstadt, 1921). Après de durs combats, l’Armée Rouge et les bolcheviks sortiront vainqueurs de la guerre civile et reprendront tous les territoires de l’ex-empire Russe. Il créa en mars 1919, la Troisième Internationale (le Komintern), régla le problème des nationalités en fondant l’Union des Républiques Socialistes et Soviétiques (URSS) en 1922, elle est une fédération d’États égaux. Il adopte au cours de la même année la Nouvelle Politique économique (NEP), retour partiel au capitalisme - qui permit un redressement de la situation économique.

Mais il est atteint de plusieurs crises d’hémiplégies et devra s'abstenir de toute activité politique dès mars 1923. Sa mort, le 21 janvier 1924, à l'âge de 53 ans, bouleversera toute l’URSS. Son corps embaumé fut exposé dans un mausolée construit sur la place Rouge à Moscou. Joseph Staline lui succèdera, contre la volonté du défunt. La pensée et l'oeuvre de Lénine, théoricien et stratège de la première révolution socialiste, ont donné lieu à un corpus idéologique, le marxisme-léninisme, qui fut la référence de nombreux mouvements révolutionnaires ultérieurs.

Lénine a entre autres écrit:  en 1909, Matérialisme et empirocriticisme ; en 1916, L’impérialisme, stade suprême du capitalisme; en 1917, L’État et la Révolution; et, en 1920, La maladie infantile du communisme, le gauchisme .