Перша світова війна прискорила політичні зміни в Центральній і Східній Європі. Пригнічені віковим гнітом, народи Російської і Австро-Угорської імперій рішуче заявили про своє право самим визначати власну долю. Хвиля складних державотворчих процесів прокотилася по всій українській етнічній території. Проголошення Української Народної Республіки і демократичні перетворення, що відбулися в результаті Лютневої революції, вивільнили велику політичну енергію українського народу.
24 лютого 1917 р. в Петрограді почався страйковий рух через нестачу продовольства, до якого приєдналися частини столичного гарнізону. 27 лютого проти страйкарів застосували кулемети і цар розпустив Державну Думу, але вона не підкорилася й створила Тимчасовий комітет для ліквідації заворушень у столиці. Було заарештовано міністрів царського уряду та затверджено склад Тимчасового уряду з кадетів, октябристів та соціаліста: Львов, Мілюков, Гучков, Керенський, Коновалов, Терещенко. 2 березня 1917 р. Микола ІІ зрікся престолу. Українці, які становили значну частину особового складу гвардійських полків (Київського, Харківського, Волинського), підтримали вимоги Державної Думи. Утворився Тимчасовий український революційний комітет, який закликав завойовувати власні національно-політичні права.
У березні 1917 р. про події в Петрограді стало відомо в Україні. За сприяння армії 4 березня було утворено Раду об’єднаних громадських організацій (Сухолін, Фрумін), яка діяла від імені Тимчасового уряду. Проведено Установчі збори в Києві, де перевагу отримали меншовики. 3—5 березня 1917 р. в Україні було ліквідовано органи царської адміністрації, владу перебрали призначені Тимчасовим урядом губернські й повітові комісари, було створено різноманітні громадські організації, виникають ради робітничих і солдатських депутатів, що фінансувалися Тимчасовим урядом. Усього протягом цього місяця виникло понад 170 рад, засновниками яких були представники російських соціал-демократів та есерів.
3 березня в клубі «Родина» Товариства українських поступовців (ТУП), де зібралося понад 100 представників київських і деяких провінційних українських організацій, виникла ідея створення Української Центральної Ради (УЦР). Головою УЦР обрали М. Грушевського (заочно). Заступниками голови стали Ф. Крижанівський — представник кооперативних організацій Київщини, Д. Дорошенко — від ТУП і Д. Антонович — від українських соціал-демократів. Окрім того, було обрано секретаря та скарбника Ради. 7 березня було сформовано Президію Української Центральної Ради (М. Грушевський називає цю дату датою створення УЦР).
Остаточно скласти політичну програму Центральної Ради й завершити її організацію мав Всеукраїнський національний конгрес. 25—26 березня Товариство українських поступовців провело партійний з’їзд, на якому підтримало гасло автономії і змінило свою назву на «Союз автономістів-федералістів». 4—6 квітня в Києві одночасно відбулися установчий з’їзд Української партії Соціалістів-революціонерів і конференція соціал-демократичної робітничої партії. 6—7 квітня після багаторічної перерви відновила діяльність Українська радикально-демократична партія. Тими самими днями в Києві зібралися на з’їзд діячі українського села, які створили Українську селянську спілку. Пізніше до складу УЦР ввійшли представники Всеукраїнської ради селянських (2123 чол.), військових (158), робітничих (100) депутатів.
Конгрес відкрився 6 квітня в Києві за присутності 900 делегатів від різних українських політичних, громадських, культурно-освітніх і професійних організацій, представників Галичини, Буковини, Холмщини, Кубані, Москви, Петрограда. Було встановлено, що «тільки широка національно-територіальна автономія України забезпечить потреби нашого народу і всіх інших народностей, котрі живуть на українській землі» та обрано новий склад Ради. Загалом обрали 115 осіб, зокрема М. Грушевського — голову УЦР — та В. Винниченка й С. Єфремова. Мандати членів Ради отримали діячі: Д. Дорошенко, В. Леонтович, Ф. Матушевський, М. Міхновський, В. Прокопович, С. Русова, Л. Старицька-Черняхівська, І. Стешенко, С. Шелухін, І. Шраг, Є. Чикаленко.
Національний конгрес надав українському руху організаційних форм, визначив стратегічні завдання. Вимоги національно-територіальної автономії було підтримано в резолюціях І Всеукраїнського військового з’їзду (5—8 травня 1917 р.), що представляв волевиявлення 900 тис. військових. Було створено Генеральний військовий комітет, який мав контактувати з Генеральним штабом Росії. Очолили цей Комітет С. Петлюра та М. Міхновський. Це сприяло впевненості УЦР у відносинах з Тимчасовим урядом, хоча такі члени УЦР, як М. Грушевський та В. Винниченко, були противниками утворення національної армії. Якщо в березні 1917 р. російські політичні сили ставилися до УЦР без особливої цікавості, то перед Національним конгресом і особливо після нього почали критикувати її дії.
16 травня 1917 р. до Петрограда прибула повноважна представницька делегація УЦР на чолі з В. Винниченком та С. Єфремовим, щоб Тимчасовий уряд визнав автономію України. Але Тимчасовий уряд відмовився це зробити, і 3 червня 1917 р. на Четвертих загальних зборах УЦР було постановлено підготувати універсал. 5 червня 1917 р. в Києві, всупереч забороні Тимчасового уряду, відбувся II Всеукраїнський військовий з’їзд (2,5 тис. делегатів), делегати якого звернулися до Петроградського уряду з вимогою розпочати широку українізацію в армії й на флоті. З’їзд також легалізував загони Вільного козацтва (головний отаман — П. Скоропадський), які виникли навесні 1917 р. 22 вересня 1917 р. Тимчасовий уряд дозволив українізувати 29 дивізій, а 3 жовтня О. Керенський підписав наказ про комплектування українцями 14 піхотних дивізій, стрілецької дивізії та двох артилерійських дивізіонів.
На з’їзді було прийнято І Універсал УЦР, в якому проголошувалася боротьба за автономію у складі Росії з визнанням Центральної Ради головним державним органом на території України. Законодавчим органом стала Мала Рада (голова, 2 заступники, 17 представників і 8 членів комісії). 15—28 червня 1917 р. було створено Генеральний секретаріат як орган виконавчої влади. Він складався з 8 секретарів та генерального писаря. Очолив його В. Винниченко, генеральним писарем став В. Христюк, генеральним секретарем фінансів — Х. Барановський, міжнаціональних справ — С. Єфремов, військових справ — С. Петлюра, земельних справ — Б. Мартос, судових справ — В. Садовський, продовольчих справ — М. Стасюк, народної просвіти — І. Стешенко.
Проголошення універсалу, створення Генерального секретаріату, активна підтримка народу та армії, а також наступ австро-німецьких військ на фронті справили відповідне враження на Тимчасовий уряд. 29 червня до Києва прибули три міністри Тимчасового уряду: О. Керенський, М. Терещенко та І. Церетелі — для налагодження відносин з УЦР. Питання про автономію України планували вирішити на Всеросійських установчих зборах. Центральній Раді пропонувалося укласти угоду, яка свідчила б про одностайність дій.
2 липня 1917 р. з Петрограда до Києва надійшла телеграма з текстом урядової декларації, в якій говорилося про визнання УЦР. Остання 3 липня 1917 р. проголосила ІІ Універсал(компромісний). ЦР визнавала Тимчасовий уряд і погоджувалася не проголошувати автономії самочинно, склад Генерального секретаріату затверджувався Тимчасовим урядом, а склад УЦР розширювався за рахунок національних меншин. Українські військові частини підпорядковувалися російському керівництву.
15 липня 1917 р. В. Винниченко, Х. Барановський та М. Рафес прибули до Петрограда для затвердження складу Генерального секретаріату Тимчасовим урядом разом з підготовленим «Статутом вищого управління Україною». В преамбулі статуту зазначалося, що Центральна Рада є органом революційної демократії всіх народів України, її мета — остаточне запровадження автономії України, підготовка Всеукраїнських та Всеросійських установчих зборів. За М. Грушевським, Центральна Рада надавала особливого значення Статутові як першому актові свої законодавчої діяльності. Статут було схвалено Малою Радою в присутності делегатів національних меншин.
Тимчасовий уряд, який замість князя Львова очолив прем’єр-міністр О. Керенський, відхилив Статут Генерального секретаріату і замінив його 4 серпня 1917 р. на «Тимчасову інструкцію Генеральному секретаріатові», котра фактично перекреслювала домовленості в Києві. Центральна Рада згадувалася в цій інструкції лише побіжно, а Генеральний секретаріат перетворювався на місцевий орган Тимчасового уряду. Його влада поширювалася лише на 5 із 9 українських губерній: Київську, Волинську, Подільську, Полтавську й частково Чернігівську. Він втрачав секретарства військових, продовольчих, судових справ, шляхів сполучення, пошт і телеграфів, позбавлявся прерогативи призначення на державні посади. Уряд залишав за собою право в окремих випадках звертатися до органів влади України, оминаючи Генеральний секретаріат. В. Винниченко зазначав, що «Інструкція була не чим іншим, як цинічним, безсоромним і провокаційним зламанням угоди 16 липня й одвертим бажанням видерти з рук українства всі його революційні здобутки».
Відбулася міністерська криза в серпні 1917 р., коли Центральна Рада ніяк не могла визначитись зі складом Генерального секретаріату. Його формували то В. Винниченко, то Д. Дорошенко, й лише 21 серпня Мала Рада ухвалила запропонований В. Винниченком список, а 1 вересня Тимчасовий уряд затвердив його.
3 вересня 1917 р. почався заколот царського генерала Л. Корнілова, головнокомандувача Південно-Західного фронту, носія республіканських поглядів, прибічника демократизації армії. Він заборонив мітинги серед солдатів, запровадив розстріл дезертирів і наклав заборону на більшовицьку пропаганду. Спираючись на підтримку Керенського, здобув авторитет надійної, рішучої людини. Підтриманий кадетами та Союзом офіцерів, маючи програму виводу країни з кризи (демобілізація 4 млн. солдатів і наділення кожного 8 десятинами землі, припинення втручання держави в соціальні й економічні справи), Корнілов вирішує здійснити преворот. Керенський подав у відставку і випустив з тюрем більшовиків, які організували Комітет оборони проти контрреволюції й за кілька годин придушили заколот Корнілова.
Саме під тиском невідкладних обставин (корніловського заколоту) Центральній Раді практично вперше довелося вжити термінових заходів для «захисту революції».
28 серпня 1917 р., коли до Києва надійшла звістка про виступ Корнілова, відбулося закрите засідання Малої Ради, яка доручила Генеральному Секретаріату «негайно розробити проект боротьби з контрреволюцією в краї», а також запропонувала комітету охорони революції в Києві (ідея організації такого комітету виникла трохи раніше на спільному засіданні виконавчих комітетів Рад робітничих і солдатських депутатів) підготувати план оборони міста й «мобілізувати всі живі й матеріальні ресурси міста, необхідні для його виконання». Українські політики вважали, що перемога Корнілова призведе до знищення демократії. Комітет мав отримати повноваження «робити труси у окремих осіб і в інституціях, усовувати з посад і арештовувати осіб, про яких в «Краєвому комітеті» будуть повні відомості в їх небезпечності для революції, переглядати листування їх» тощо. Втім діяльність комітету тривала недовго. 2 вересня комітет припинив існування. Однак, на думку деяких дослідників, саме він став прообразом сучасних українських спецслужб.