В конце октября — начале ноября 1917 в основном пролетарском районе У. — Донбассе, где большевики имели в Советах большинство, рабочие установили Советскую власть мирным путём (в Луганске, Макеевке, Горловке и др. городах и рабочих посёлках). Победила Советская власть и в прифронтовой полосе Юго-Западного фронта [Луцк, Винница, Ровно, Проскуров (ныне Хмельницкий), Жмеринка, Каменец-Подольский, Могилёв-Подольский и др.].
     В Киеве 27 октября (9 ноября) объединённое заседание Советов рабочих и солдатских депутатов приняло большевистскую резолюцию о поддержке восстания в Петрограде и передаче власти в Киеве ВРК (см. Киевские вооружённые восстания 1917 и 1918 ) .В результате жестоких боев 29—31 октября (11—13 ноября) 1917 войска Временного правительства потерпели поражение. Однако победой революционных рабочих и солдат воспользовалась украинская буржуазия. Центральная рада захватила правительственные учреждения и объявила себя высшей властью на У. 7(20) ноября Центральная рада издала универсал, которым провозгласила У. «народной республикой» и, стремясь нейтрализовать воздействие ленинских декретов, демагогически обещала установить государственный контроль в промышленности, 8-часовой рабочий день, передать землю крестьянам. В то же время она развернула террор против сил революции на У.: разгоняла Советы, арестовывала большевиков, разоружала красногвардейские отряды и революционные воинские части. Против крестьян, деливших помещичью землю, были брошены карательные отряды. Установив контакт с военными представителями Антанты, Центральная рада выступала за продолжение империалистической войны, одновременно дезорганизовала фронт, отозвав солдат-украинцев, установила связи с контрреволюционными силами России, в частности Дона. Центральная рада стала одним из главных очагов общероссийской контрреволюции. В начале декабря 1917 Совнарком Советской России обратился с Манифестом к украинскому народу, в котором признавал его суверенные права, а также предъявил требования Центральной раде не пропускать через территорию У. контрреволюционные части на Дон, прекратить разоружение революционных воинских частей и Красной Гвардии. Однако Центральная рада игнорировала законные требования Советского правительства.
     В Харькове 11—12 (24—25) декабря 1917 состоялся 1-й Всеукраинский съезд Советов, провозгласивший У. Советской республикой. Съезд принял решение об установлении федеративных отношений с Советской Россией, избрал ЦИК Советов У., который 17(30) декабря сформировал первое Советское правительство Украины — Народный секретариат [ Артем (Ф. А. Сергеев), Е. Б. Бош,В. П. Затонский,Н. А. Скрыпник и др.].
     В декабре 1917 — январе 1918 борьба против Центральной рады приобрела всенародный характер. Вместе с восставшими рабочими и крестьянами У. против Центральной рады выступили войска, прибывшие на У. из Советской России по просьбе украинского Советского правительства. 27 декабря 1917 (9 января 1918) началось вооружённое восстание против Центральной рады рабочих Екатеринослава, которые 29 декабря 1917 (11 января 1918) установили в городе Советскую власть. В результате вооружённого восстания 14—17 (27—30) января 1918 установлена Советская власть в Одессе. В конце декабря 1917 красногвардейские отряды изгнали бело-казачьи банды из Донбасса, в январе 1918 освободили всю Левобережную У. Советская власть была установлена во многих городах Правобережной У. Советские войска, в состав которых входили красногвардейские отряды Харькова, Донбасса, Севастополя, полк Червонного казачества (командир — В. М. Примаков ) ,петроградские и московские красногвардейские отряды, начали бои за освобождение Киева. В Киеве 16(29) января 1918 поднялось восстание под руководством большевистского ревкома (А. В. Иванов, Я. Б. Гамарник и др.). Центром восстания стал завод «Арсенал». Восставшие продолжали борьбу до подхода советских войск, которые 26 января (8 февраля) освободили Киев.
     Первоначальный период социалистического строительства на У. в мирных условиях оказался кратким. Навязав Советской России грабительский Брестский мир 1918,империалисты Германии и Австро-Венгрии использовали договор с Центральной радой от 27 января (9 февраля) 1918, по которому она согласилась на военную помощь Германии против Советской России, и начали оккупацию У. В борьбе против оккупантов трудящиеся У. опирались на поддержку Советской России. На У. было сформировано 5 советских армий, командующим Советскими вооружёнными силами на У. был назначен В. А. Антонов-Овсеенко.Упорные бои произошли около Бахмача, под Харьковом, Луганском и в др. местах. Однако численно и технически превосходящим силам австро-германских войск удалось в марте захватить Киев, Чернигов, Одессу, Полтаву, в апреле — Екатеринослав, Харьков, Симферополь. Вместе с оккупантами на У. возвратилась Центральная рада, которую они использовали в своих политических целях, а затем в конце апреля разогнали. Бывший царский генерал П. П. Скоропадский 29 апреля 1918 был провозглашен «гетманом Украины».
     Летом 1918 вспыхнули восстания против оккупантов на Киевщине, Полтавщине, Черниговщине и др. местах. Большевики У. возглавили освободительную борьбу трудящихся. Состоявшийся 5—12 июля в Москве 1-й съезд КП (б) У оформил создание Коммунистической партии У., составной и неотъемлемой части единой РКП (б). Для руководства повстанческой борьбой населения У. с немецкими оккупантами был создан Всеукраинский центральный военно-революционный комитет. В октябре— ноябре 1918 произошла революция в Австро-Венгрии, в ноябре— в Германии. 13 ноября правительство Советской России аннулировало Брестский договор. Началось изгнание оккупантов с У. с военной помощью РСФСР. Защитниками эксплуататорского строя выступили украинские буржуазные националисты (см. Петлюровщина ) .14 декабря власть в Киеве захватила буржуазно-националистическая Директория украинская во главе с В. К. Винниченко и С. В. Петлюрой,установившая жестокий контрреволюционный режим. В конце 1918 войска Антанты начали интервенцию на Юге У. Работу среди войск интервентов в Одессе вели подпольный обком КП (б) У и его «Иностранная коллегия».Началась партизанская борьба против интервентов. В январе — феврале 1919 советские войска освободили от петлюровцев Харьков, Полтаву, Екатеринослав и др. города. 5 февраля 1919 был освобожден Киев. 10 марта 1919 3-й Всеукраинский съезд Советов принял первую конституцию УССР. Председателем ЦИК был избран Г .И. Петровский.В апреле 1919 экипажи кораблей интервентов в Одессе, Севастополе и Керчи подняли восстание. В марте советские войска освободили Херсон и Николаев, в апреле — Одессу, Симферополь и Севастополь.
     УССР, РСФСР и др. советские республики заключили военно-политический союз (декрет ВЦИК 1 июня 1919), по которому объединили военные силы, народное хозяйство и финансы.
     В 1918 — начале 1919 революционное движение развернулось в западно-украинских землях (Восточной Галиции, Северной Буковине, Закарпатской У.). Оно усилилось с распадом Австро-Венгрии. 3 ноября 1918 в Черновицах состоялось массовое Народное вече, на котором трудящиеся выступили за воссоединение с Советской У. Такое же стремление проявило и Закарпатское всенародное собрание 21 января 1919 в г. Хусте. Народные массы Восточной Галиции вели борьбу против контрреволюционного правительства так называемого Западно-украинской народной республики (ЗУНР), возникшей в начале ноября 1918 во Львове. Правители ЗУНР в январе 1919 вступили в блок с петлюровцами для борьбы против Советской власти на У. 14—15 апреля в Дрогобыче произошло восстание под руководством коммунистов, которое было жестоко подавлено.
     Политика правительства ЗУНР привела к оккупации её территории в июле 1919 буржуазно-помещичьей Польшей. В ноябре 1918 Северная Буковина, вопреки воле её населения, была захвачена боярской Румынией. Империалисты Антанты включили Закарпатье в состав буржуазной Чехословакии. Трудящиеся Западной У., Северной Буковины и Закарпатья никогда не прекращали борьбы за воссоединение с Советской У., за вхождение в единую семью советских народов.
     Весной 1919 началось наступление белогвардейских войск генерала А. И. Деникина, которым к осени удалось захватить значительную часть территории У. Во время деникинщины на У. восстанавливались старые порядки. В результате белого террора погибли тысячи советских людей. На У. развернулось мощное партизанское движение, направляемое Зафронтовым бюро ЦК КП (б) У во главе с С. В. Косиором.В результате контрнаступления Красной Армии осенью 1919 началось освобождение У. 12 декабря 1919 советские войска вступили в Харьков, 16 декабря — в Киев, 7 февраля 1920 — в Одессу. Белогвардейцы были изгнаны из Донбасса, но часть их закрепилась в Крыму (см. Врангелевщина ) .
     Подстрекаемая западными державами буржуазная Польша начала советско-польскую войну 1920.Польские войска вторглись на У. и 6 мая захватили Киев. 4-й Всеукраинский съезд Советов, состоявшийся в Харькове 16—20 мая 1920, призвал украинских трудящихся на борьбу с интервентами. 5 июня 1-я Конная армия прорвала фронт польских войск. 12 июня был освобожден Киев (см. Киевская операция 1920 ) .Развивая наступление, советские войска освободили Правобережную У. и часть Восточной Галиции, где была образована Галицкая Социалистическая Советская республика. В сентябре 1920 Польше удалось вновь захватить всю Восточную Галицию и часть Волыни. В октябре 1920 было подписано перемирие, а затем с Польшей был заключён Рижский мирный договор 1921.В октябре— ноябре 1920 Красная Армия изгнала войска Врангеля из прилегающих к Крыму районов. 9 ноября штурмом был взят Перекоп (см. Перекопско-Чонгарская операция 1920 ) .13 ноября советские войска освободили Симферополь, 15 ноября — Севастополь, 16 ноября — Керчь.
     Для У., как и для всех др. братских советских республик, 1918—20-е гг. были временем не только разгрома внешних и внутренних контрреволюционных сил, но и дальнейшего укрепления дружбы народов социалистического государства, консолидации революционных сил украинского народа и укрепления союза рабочего класса и крестьянства, возникновения социалистического уклада в промышленности и сельском хозяйстве.
     У. в период социалистического строительства в 1921—41.Ко времени окончания Гражданской войны на У. произошли существенные социалистические преобразования. Были национализированы промышленные предприятия (в том числе и значительная часть мелких), транспорт и банки. Ликвидирована помещичья собственность на землю и повсеместно осуществлен ленинский Декрет о земле. Для укрепления Советской власти в деревне были созданы комитеты незаможных селян.Школа была отделена от церкви, а церковь — от государства. Приступив к мирному социалистическому строительству, У. переживала огромные трудности. Валовая продукция тяжёлой промышленности У. в 1921 составляла лишь 12% уровня 1913, транспорт был разрушен. Резко сократилась посевная площадь. Валовой сбор зерна в 1920 был ниже уровня 1913 на 38,5%. Уменьшилось поголовье скота. На У. свирепствовали десятки антисоветских кулацко-националистических банд, которых поддерживали империалистические государства.
     Строительство социализма трудящиеся У. вели в тесной связи с народами Советской России и др. советских республик. Представители У. принимали участие, в частности, в работе 8-го Всероссийского съезда Советов (декабрь 1920). В одобренном съездом плане ГОЭЛРО предусматривалось восстановление и развитие народного хозяйства и УССР.
     Задачи восстановления народного хозяйства обсуждались на 5-м Всеукраинском съезде Советов (1921). Большое значение для восстановления экономики У. имело решение 10-го съезда РКП (б) о переходе к новой экономической политике.Трудящиеся У. были в числе инициаторов объединения советских республик в единое государство. 7-й Всеукраинский съезд Советов (1922) высказался за создание единого Советского союзного государства. На 1-м Всесоюзном съезде Советов (декабрь 1922) делегация У. участвовала в утверждении Договора и Декларации об образовании Союза ССР, в состав которого УССР вошла как равноправная союзная республика. В 1924 в составе Украинской ССР была образована Молдавская АССР. В 1923—25 вместо старого административно территориального деления У. (12 губерний, 102 уезда, 1989 волостей) было создано новое — 41 округ с 706 районами.
     В 1925 9-й съезд КП (б) У констатировал, что в основном народное хозяйство У. восстановлено. Тяжёлая промышленность давала около 85% продукции уровня 1913, сельское хозяйство—91% сбора зерна от уровня 1913. Социалистический уклад значительно окреп во всех отраслях промышленности.
     В период социалистической индустриализации на У., как и по всей стране, развернулось социалистическое соревнование. В конце 1929 было около 250 тыс. рабочих-ударников. За 1926—29 было сооружено 408 и реконструировано 421 промышленных предприятие. За годы 1-й пятилетки 1929—32 валовая продукция крупной промышленности У. выросла в 2,3 раза, машиностроительной — почти в 5 раз, химической — более чем в 4 раза. Вступили в строй 386  новых фабрик и заводов, 30 крупных шахт. Были построены Харьковский тракторный завод и др. Сооружен Днепрогэс,который стал вырабатывать больше электроэнергии, чем все электростанции России в 1913 вместе взятые. В городе социалистический сектор вытеснил мелкую буржуазию. Индустриализация осуществлялась с помощью всей Советской страны. Крупнейшие промышленные стройки на У. по существу являлись всесоюзными. Машины и оборудование для них шли с заводов Москвы, Ленинграда, Урала.
     Накануне массового колхозного движения на  У. было около 5,2 млн. крестьянских хозяйств (свыше 30% — бедняцких, 65% — середняцких, 4,5% — кулацких). Кулаки имели в своём распоряжении свыше 20% крестьянских посевных площадей, 16% рабочего и 14% продуктивного скота, производили почти 25% товарного хлеба. С конца 1929 на У. началось массовое колхозное движение. В конце 1928 на У. было 2 МТС, в 1929 их стало 37. Рабочий класс У. послал на работу в колхозы (в числе двадцатипятитысячников ) около 8 тыс. своих представителей. На 1 октября 1929 на У. было около 16 тыс. колхозов, объединявших 10,4% крестьянских хозяйств. Проведение коллективизации встретило ожесточённое сопротивление кулачества, которое срывало хлебозаготовки, портило машины, поджигало колхозное имущество и т.п. В конце 1929— 1-й половине 1930 на У. кулаки совершили 1800 террористических актов против советских и партийных работников, передовых крестьян. Опираясь на силу Советского государства, преодолевая сопротивление классового врага, крестьянство У. встало на колхозный путь развития. В конце 1932 колхозы объединяли почти 70% крестьянских хозяйств и 80% посевных площадей. В основном была завершена сплошная коллективизация сельского хозяйства. В деревне, как и в городе, господствующим стал социалистический способ производства. Доля промышленной продукции во всей валовой продукции народного хозяйства составила 72,4%. У. превратилась в индустриально-колхозную республику.
     В 1932 на У. было введено областное административно-территориальное деление и образованы Харьковская, Киевская, Днепропетровская, Винницкая, Одесская, Донецкая и Черниговская области. В 1937 было образовано ещё 4 области, в 1938 — 1 область, в 1939 — 8 областей. Всего на У. в 1941 было 23 области (см. ст. Область ) .
     Во 2-й пятилетке (1933—37) в экономике У., как и всей страны, полностью победил социалистический сектор (в 1936 — 99,8% промышленной и 97,7% с.-х. валовой продукции). Валовая продукция машиностроительной промышленности У. выросла почти в 3 раза, выплавка чугуна увеличилась на 117%, стали — на 165%. Были введены в действие 35 доменных и мартеновских печей, построены металлургические заводы «Азовсталь» (см. Ждановский завод «Азовсталь» ) ,«Запорожсталь», Новокраматорский машиностроительный завод и др. Поднялось благосостояние трудящихся. Зарплата рабочих и служащих в 1933—36 увеличилась в 2, а денежные доходы колхозников — в 1,8 раза. В годы 2-й пятилетки на высший уровень поднялось социалистическое соревнование. В 1935 по инициативе донецкого шахтёра А. Г. Стаханова возникло стахановское движение. Появилось движение пятисотниц (колхозниц, выращивавших по 500 и более центнеров сахарной свёклы с 1 га) .Инициаторами его выступили М. В. Гнатенко, М. С. Демченко,А. Д. Кошевая. Высокой производительностью труда прославилась трактористка П. Н. Ангелина.Соревновались за выполнение и перевыполнение планов рабочие Москвы и Харькова, колхозники Киевщины и Подмосковья и многих др. Огромны были успехи в осуществлении культурной революции.
     У. стала республикой сплошной грамотности. В 1937 в общеобразовательных школах обучалось более 5 млн. детей, в вузах было свыше 100 тыс. студентов. Были созданы кадры украинской советской интеллигенции. Больших успехов достигли наука, литература и искусство.
     Глубокие изменения, происшедшие в экономике и классовой структуре, были законодательно закреплены в новой конституции Украинской ССР, принятой Чрезвычайным 14-м съездом Советов УССР (1937). На У., как и во всей Советской стране, в основном был построен социализм. Сложился колхозный строй. В ходе социалистического строительства сформировалась украинская социалистическая нация. В 1940 валовая продукция промышленности У. превысила уровень 1913 в 7,3 раза, тяжёлая промышленность — более чем в 10, угольная — в 3,7, чёрная металлургия — в 5,2 раза; производство электроэнергии увеличилось в 23 раза. У. являлась основной угольно-металлургической базой СССР. В 1940 она давала 64,7% общей выплавки чугуна в СССР, 48,8% стали, 67,6% добычи железной руды, 50,5% угля, 74,5% кокса. Доля У. в сборе зерна по стране составляла 25%, сахарной свёклы 73%, кукурузы 50%. В 1940 на У. было 1227 МТС, 28 637 колхозов, 929 совхозов. За годы пятилеток число рабочих и служащих на У. увеличилось с 2,3 млн. чел. в 1928 до 6,6 млн. чел. в 1940, то есть почти в 3 раза. Индустриализация вызвала рост старых городов и появление новых (Горловка, Константиновка, Макеевка, Марганец, Краматорск, Донецк и др.). Шло быстрое благоустройство городов. Менялись облик украинского села (повсеместно появились школы, клубы, библиотеки), быт, нравы и психология крестьянства, в которых всё более проявлялись социалистические черты.
     В то время как трудящиеся У. в братской семье советских республик успешно строили социализм, их единокровные братья в Западной У., на Северной Буковине и в Закарпатье угнетались иностранной буржуазией и помещиками. Правительства буржуазной Польши, Чехословакии и боярской Румынии тормозили развитие производительных сил в западно-украинских землях, превратив их в свои аграрно-сырьевые придатки. Большинство предприятий имело полукустарный характер. Положение трудящихся было очень тяжёлым. Социальный гнёт и политическое бесправие дополнялись национальным гнётом. С польскими властями сотрудничали украинские буржуазные националисты, создавшие ряд своих организаций, в частности «Организацию украинских националистов» (ОУН).
     В начале 2-й мировой войны 1939—45 Польша была оккупирована фашистской Германией. Советское правительство взяло под свою защиту жизнь и имущество населения Западной У. 17 сентября 1939 Советская Армия вступила на территорию Западной У. Избранное трудящимися Народное собрание 27 октября утвердило Декларацию об установлении Советской власти в Западной У. и постановило просить Верховный Совет Союза ССР о принятии её в состав СССР и воссоединении с УССР; 28 октября была принята Декларация о конфискации помещичьих земель, национализации банков и крупной промышленности в Западной У. Внеочередная 5-я сессия Верховного Совета СССР 1 ноября приняла закон о включении Западной У. в состав СССР и воссоединении её с УССР. Внеочередная 3-я сессия Верховного Совета УССР 14 ноября утвердила закон о принятии Западной У. в состав УССР. В июне 1940 мирным путём был решен вопрос о возвращении Румынией Советскому Союзу Бессарабии и передаче ему Северной Буковины. 2 августа 1940 7-я сессия Верховного Совета СССР приняла закон о включении Северной Буковины, Хотинского, Аккерманского и Измаильского уездов Бессарабии в состав УССР. Опираясь на социалистическую экономику Советской страны, трудящиеся воссоединённых западно-украинских земель сразу же приступили к широким социалистическим преобразованиям.
     У. в годы Великой Отечественной войны 1941—45.С первых дней войны территория У. стала ареной упорных боев с немецко-фашистскими захватчиками. Из районов, которым угрожало вторжение врага, вывозились на восток заводы и фабрики, научные учреждения и вузы, оборудование и имущество МТС, колхозов и совхозов. С У. было эвакуировано свыше 550 крупных предприятий (с июля по октябрь 1941) и 3,5 млн. чел. Создавались партийно-комсомольское подполье и партизанские отряды. Ожесточённые бои завязались в июле 1941 под Киевом (см. Киевская оборонительная операция 1941 ) и в начале августа под Одессой (см. Одесская оборона 1941 ) .Героическая оборона Киева и Одессы помогла Советской Армии сорвать вражеский план молниеносного наступления на Москву, Крым и Кавказ. Большое значение в борьбе с врагом имела Севастопольская оборона 1941—42.В результате летнего наступления 1942 немецко-фашистским войскам удалось оккупировать всю территорию У. Захватив У., гитлеровцы расчленили её. Между Бугом и Днепром было создано румынское генерал-губернаторство «Транснистрия», часть западных областей У. под названием дистрикт «Галиция» передана в состав генерал-губернаторства польских земель. Остальная территория У., за исключением прифронтовых районов (Донбасс и некоторые др.), находилась под властью так называемого рейхскомиссариата. Везде был установлен террористический режим. За время оккупации фашисты уничтожили на У. около 5 млн. чел. и свыше 2 млн. чел. вывезли на работы в Европу. Участие в этих злодеяниях принимали украинские буржуазные националисты, создавшие вооружённые банды. С немецко-фашистскими оккупантами активно сотрудничало руководство униатской церкви во главе с митрополитом А. Шептицким.
     Ни массовые убийства, ни террор не сломили волю украинского народа к борьбе. Летом 1941 на У. началось партизанское движение. На Сумщине действовали отряды С. А. Ковпака,С. В. Руднева,А. Н. Сабурова,на Черниговщине — Н. Н. Попудренко и А. Ф. Федорова.Летом 1942 был создан Украинский штаб партизанского движения. В условиях фашистского террора борьбу с оккупантами вели многочисленные подпольные организации [«Молодая гвардия» — г. Краснодон Ворошиловградской области, «Народная гвардия»—Львов, «Партизанская искра» — село Крымка Одесской (ныне Николаевской) области и др.]. Свыше 500 тыс. чел. участвовало на У. в партизанском и свыше 100 тыс. — в подпольном движении.
     С разгромом немецко-фашистских войск под Сталинградом началось освобождение У. К осени 1943, после разгрома врага на Курской дуге, почти вся Левобережная У. была освобождена. Началась битва за Днепр (см. в ст. Днепр ) .6 ноября 1943 был освобожден Киев (см. Киевская наступательная операция 1943 ) .В результате упорных боев (см. Корсунь-Шевченковская операция 1944, Львовско-Сандомирская операция 1944) советские войска освободили в октябре 1944 всю территорию У. Одним из результатов освободительной миссии Советской Армии было изгнание в октябре 1944 фашистских захватчиков из Закарпатья. Трудящиеся этого края получили возможность решить вопрос о своём социальном, национальном и государственном развитии. 26 ноября 1944 в г. Мукачево 1-й съезд Народных комитетов, возникших ещё в глубоком подполье, принял манифест о воссоединении с Советской У. 29 июня 1945 правительство СССР подписало договор с правительством Чехословакии о включении Закарпатья в состав УССР. В 1946 была образована Закарпатская область.