后来迅猛发展的革命形势促使他们两人逐渐改正了自己的错误，加米涅夫直接参加了武装起义的准备工作，季诺维也夫也作了自我批评。在10月24日举行的中央委员会会议上由加米涅夫向中央委员会报告了起义的技术准备工作。10月25日布尔什维克党领导武装起义取得了胜利。由于在十月革命发动前夕他们同乌里扬诺夫的分歧得到消除，所以，革命后仍然受到乌里扬诺夫的信任并继续担任重要职务。

根据列宁的提议，加米涅夫在苏维埃第二次代表－大会上当选为主席，担任了苏维埃中央执行委员会主席。

1917年11月中旬，当孟什维克和社会革命党人把持的全俄铁路工会执行委员会反对苏维埃政权时，加米涅夫受命以布尔什维克党的代表身份与铁总执委会谈判，但他居然又一次违背乌里扬诺夫的指导方针，对孟什维克和社会革命党人作了无原则的让步，竟然同意接受建立清一色的社会主义者政府的要求，并同他们讨论了提名右派社会革命党人充任政府首脑问题，让布尔什维克在这一政府中充当无足轻重的角色。

加米涅夫认为要扩大苏维埃政权的群众基础，就必须建立各党派的联合政府，同时以全俄铁路工会执行委员会为首也要求布尔什维克和社会革命党、孟什维克等党派组成联合政府，并把激进的乌里扬诺夫和托洛茨基驱逐出政府。加米涅夫和季诺维也夫认为可以和他们进行谈判。但乌里扬诺夫认为现在需要的不是谈判而是把军队派往莫斯科，并和托洛茨基一起说服了其他委员达成了不谈判的决议。

作为回应，加米涅夫、季诺维也夫、李可夫、米柳亭、和诺根等五人从中央委员会辞职。加米涅夫也连带辞去了全俄执行委员会主席职务。11月中旬列宁对少数派提出最后通牒，要求其必须服从中央，否则就开除出党，12月加米涅夫承认了自己的错误，回到中央委员会工作。

布尔什维克党中央撤销了加米涅夫全俄中央执行委员会主席的职务后，由雅可夫·米哈伊洛维奇·斯维尔德洛夫接任了执行委员会主席的职务。加米涅夫卸任后，一度参加了俄国布列斯特和约代表团，与德国进行谈判。在谈判中断期间，1918年初，受乌里扬诺夫的委托，秘密前往英法，介绍苏维埃俄国的形势和任务。一星期后，在回国途中落到白－军之手，遭到监禁，后来作为战俘交换才回到了国内。

这也是为什么在布列斯特和约谈判过程中，加米涅夫未能出现在中央委员会表决名单中的原因，丫这时候正在战俘营苦熬等着交换战俘呢。

加米涅夫回莫斯科后，当选为莫斯科苏维埃主席。在王庚前世的1919年，当苏维埃俄国处于国内战争十分困难的时期，加米涅夫作为国防委员会特派员巡视了前线。在乌里扬诺夫身患重病期间，加米涅夫被任命为人民委员会第一副主席和劳动国防委员会副主席及政治局的会议主席，经常主持政治局会议。