Когда 28 июня 1917 года Центральная рада создала исполнительный орган – Генеральный секретариат, Петлюра был назначен Генеральным секретарём по военным делам, но Временное правительство этого поста не утвердило. Петлюра, как и другие лидеры УСДРП, определявшие военную политику Центральной рады, видел в регулярной армии орудие господства буржуазных классов. Деятельность Петлюры не шла дальше украинизации частей в российской армии, т. к. он опасался углубить противоречия между Киевом и Москвой, что могло отрицательно сказаться на провозглашении автономии Украины и способствовать «разрыву единого революционного фронта». Симон Петлюра был избран даже членом Учредительного собрания.
На следующий день после Октябрьской революции на закрытом заседании Малой рады, Украинского Генерального военного комитета, Всеукраинского Совета рабочих депутатов, Киевского Совета рабочих депутатов и других общественных организаций был образован Краевой комитет охраны революции на Украине, которому подчинялись все силы революционной демократии. Одним из членом Краевого комитета стал Симон Петлюра.
15 ноября 1917 года Центральная рада назначила его Генеральным секретарём военных дел Украины. В этот же день Петлюра сообщил в Главный штаб Российской армии, в военные части и учреждения, что военная власть на Украине, за исключением фронта, перешла в его руки.
По приказу Петлюры с 1 декабря 1917 года украинизированные воинские части, находившиеся вне Украины (в Московском и Казанском военных округах), переподчинялись местным украинским военным советам, в Петрограде – Украинскому петроградскому военному штабу с целью возврата на Украину.
Стремясь не допустить дальнейшей большевизации войск и восстания на территории Украины, в ночь с 30 ноября на 1 декабря 1917 года по приказу Петлюры многие части русской армии, дислоцированные на Украине, были разоружены, а солдаты высланы в Россию.
В то же время Генеральный секретариат обратился к образовавшимся правительствам Молдавии, Крыма, Башкирии, Кавказа, Сибири, Юго-Восточному союзу казаков и другим с предложением сформировать, в противовес правительству Советской России, Общероссийское федеративное правительство.
Правительство Дона по договорённости с Петлюрой отправило на Украину украинские части и получило подкрепление для войск генерала А.М. Каледина, переправленное через территорию Украины. Это стало основной причиной написанного 3 декабря 1917 года и переданного в ночь на 4 декабря по телефону ленинского «Манифеста к украинскому народу с ультимативными требованиями к Украинской Раде» и военных действий советских войск против Украинской Народной Республики (УНР).
4 декабря 1917 года после получения манифеста СНК на съезде Советов РСКД Украины в Киеве Петлюра, не зачитывая его текста, заявил:
«…большевики готовят Украинской Народной Республике удар в спину, они сосредоточивают своё войско на Волыни, в Гомеле и Брянске, чтобы идти походом на Украину. Таким образом, украинское пр-во вынуждено принять меры для обороны и призвать на помощь армии Вольное казачество».
Одновременно Владимир Винниченко и Симон Петлюра обратились с воззванием «К войску украинскому (Юго-Западного и Румынского) фронта и тыла», в котором указывалось, что Генеральный секретариат предпринял меры по реорганизации армии на новых демократических принципах.
Политическое руководство Центральной рады подозревало высшее офицерство царской армии, предлагавшее свои услуги УНР в намерениях правого переворота. Петлюра расформировал и отправил на фронт 1-й Украинский корпус генерала Павла Скоропадского, к которому примкнули части Вольного казачества.
