13—20 декабря 1905 состоялся 1-й съезд рабочих и служащих Среднеазиатской железной дороги, который принял решение о введении революционным путём с января 1906 8-часового рабочего дня. Революционная борьба трудящихся Туркестана вынудила царское правительство выделить в Государственной думе 1-го и 2-го созывов 6 мест для «туземных депутатов». В сентябре 1906 в Туркестане было введено положение «чрезвычайной охраны», сохранившееся до 1909. После Третьеиюньского государственного переворота 1907 коренное население У. по новому избирательному закону было лишено избирательных прав и представительства в Государственной думе. В 1910 3-я Государственная дума приняла закон об изъятии «излишков» земель у коренного населения Туркестана. В годы реакции в связи с ростом национального гнёта в У. усилилась националистическая деятельность джадидов. Несмотря на правительственный террор, в 1910—11 активизировалось стачечное движение, в котором участвовали рабочие-узбеки. 1 июля 1912 произошло Туркестанское восстание сапёров 1912.

  С начала 1-й мировой войны 1914—18 в У. наметился экономический подъём. Расширялись посевы хлопка, строились новые хлопкоочистительные заводы, росла численность пролетариата, формировалась местная промышленная буржуазия. Но со 2-й половины 1915 начался экономический спад. Быстрое развитие хлопководства, сокращение посевов зерновых культур вызвали рост цен на хлеб, продовольствие и корма. Увеличился вывоз из У. сырья, продовольствия и фуража для промышленности и армии, сокращался ввоз хлеба и промышленных изделий к 1916 цены на хлеб выросли в 4 раза! В 1916 в связи со снижением цен на хлопок началось массовое разорение крестьянских хозяйств. В У., как и во всём Туркестане, назревал революционный кризис, проявлением которого было Среднеазиатское восстание 1916. Поводом к нему послужил указ царского правительства о мобилизации местного населения на тыловые работы. В уездах, территории которых ныне входит в состав У., предстояло мобилизовать около 120 тыс. чел. Восстание началось 4 июля в Ходженте и вскоре распространилось по всему Туркестану. В основном оно носило антиколониальный, национально-освободительный характер. Лишь в отдельных районах реакционные феодально-клерикальные круги пытались использовать восстание в своих классовых целях. Восстание было жестоко подавлено, но борьба народа с царизмом не прекращалась.

  У. в период Великой Октябрьской социалистической революции, Гражданской войны и военной интервенции (1917—1920). После Февральской революции 1917 в крае стали возникать Советы рабочих и солдатских депутатов, руководство в которых захватили меньшевики и эсеры. Начали формироваться контрреволюционные националистические организации узбекской буржуазии, феодалов и духовенства «Шура-и-Ислам» («Совет исламистов») и «Шура-и-Улема» («Совет духовенства»), активизировались младобухарцы. 7(20) апреля 1917 в Ташкенте был образован Туркестанский комитет Временного правительства, к которому перешла вся власть. Создавались первые профсоюзы рабочих коренных национальностей — Советы мусульманских рабочих, союзы трудящихся мусульман («Иттифак»). Летом и осенью 1917 в У. проходили забастовки рабочих, развернулось движение дехкан за землю и воду, начались революционные выступления в войсках Туркестанского округа. В Советах рабочих депутатов большевики вступили в блок с левыми эсерами и меньшевиками-интернационалистами для мобилизации масс на вооружённое восстание против Временного правительства. 12(25) сентября 1917 в Ташкенте состоялся семитысячный митинг, принявший резолюцию о передаче всей власти Советам. 25 октября (7 ноября) Президиум Ташкентского совета постановил начать подготовку вооружённого восстания. 27 октября (9 ноября) генеральный комиссар Временного правительства в Туркестане П. А. Коровиченко объявил город на военном положении, арестовал часть членов Исполкома Совета, разоружил революционно настроенных солдат 2-го Сибирского стрелкового запасного полка. Несмотря на это, утром 28 октября (10 ноября) началось вооружённое восстание, возглавленное созданным в тот же день Ревкомом (председатель — большевик В. С. Ляпин). В восстании участвовала рабочая дружина (2500 бойцов), солдаты ряда частей с пулемётами и орудиями. Помощь восставшим оказали рабочие и солдаты Перовска, Самарканда, Кушки, Чарджуя (Чарджоу). После четырёхдневной вооружённой борьбы 1(14) ноября 1917 восстание в Ташкенте победило, 3-й Краевой съезд Советов, состоявшийся 15—22 ноября (28 ноября—5 декабря) 1917, провозгласил Советскую власть в Туркестане и избрал Совнарком края (председатель — большевик Ф. И. Колесов). Большое революционизирующее влияние на трудящихся коренных национальностей У. оказали «Декларация прав народов России» и обращение СНК РСФСР «Ко всем трудящимся мусульманам России и Востока», опубликованные в местных газетах. В течение ноября 1917 — марта 1918 Советская власть установилась во всех районах У., входивших в состав Туркестанского края. Националистическая буржуазия и мусульманское духовенство, объединившись с русскими белогвардейцами, при поддержке английских империалистов повели вооружённую борьбу против Советской власти. В конце ноября — начале декабря 1917 в Коканде состоялся 4-й Чрезвычайный краевой мусульманский съезд, который объявил Туркестан автономным и создал буржуазно-националистическое правительство — «Кокандскую автономию». Во 2-й половине февраля 1918 националисты, не пользовавшиеся поддержкой трудящихся масс, были разгромлены отрядами Красной Гвардии. На первых порах некоторые руководители Советского Туркестана допускали ошибки в национальном вопросе, коренное население недостаточно привлекалось в органы Советской власти. Буржуазные националисты использовали это в контрреволюционных целях. Для оказания помощи местным коммунистам в осуществлении национальной политики и укреплении Советской власти в апреле — мае 1918 в Туркестане находился чрезвычайный комиссар Советского правительства П. А. Кобозев, 5-й съезд Советов края (апрель 1918) проводился на двух языках, значительную часть делегатов составляли представители коренных национальностей. 30 апреля 1918 съезд провозгласил образование Туркестанской АССР в составе РСФСР. В правительство вошли и представители местных национальностей, что положило начало привлечению их к государственному управлению. Был избран ЦИК (председатель — П. А. Кобозев) и СНК (председатель — Ф. И. Колесов). Началась организация Красной Армии, были национализированы земля и вода, промышленные предприятия, банки, железные дороги, введён 8-часовой рабочий день. В мае 1918 СНК РСФСР ассигновал 50 млн. руб. на оросительные работы и улучшение хозяйственного положения дехканства. В октября 1918 6-й съезд Советов принял первую Конституцию Туркестанской АССР. Политические и экономические мероприятия Советской власти встретили сопротивление свергнутых эксплуататоров, получивших активную поддержку со стороны империалистов Антанты. В Ташкенте был создан подпольный «Туркестанский союз борьбы с большевизмом», объединивший силы контрреволюции в крае. Главную роль в борьбе против Советской власти в узбекских районах Туркестана контрреволюционеры отводили басмачеству, основным центром которого была Ферганская долина. В июле 1918 возник Ферганский фронт. Для борьбы с белочехами и белогвардейцами был создан Семиреченский фронт. Атаман А. И. Дутов в июле овладел Оренбургом и отрезал республику от центральных районов России. Активизировали свои действия против Советского Туркестана Бухарское и Хивинское ханства. Республика оказалась в кольце фронтов. Созданная в июне 1918 КП Туркестана мобилизовала все силы и средства на разгром врага: были проведены партийные, профсоюзные и рабочие мобилизации. В борьбу против контрреволюции включились бывшие военнопленные-интернационалисты. В ночь на 19 января начался Ташкентский антисоветский мятеж 1919, но после упорных боев 21 января он был подавлен. Во время мятежа были зверски убиты 14 туркестанских большевиков-комиссаров (см. Туркестанские комиссары). В августе 1919 южная группа войск Восточного фронта была преобразована в Туркестанский фронт (командующий — М. В. Фрунзе), войска которого, перейдя в решительное наступление, разгромили южную группу войск А. В. Колчака и 13 сентября соединились с частями Красной Армии Туркестанской республики у станции Мугоджарской. К весне 1920 была освобождена почти вся Ферганская долина. На первый план стали выдвигаться задачи мирного строительства. Учитывая сложность и запутанность национальных и социальных отношений, удалённость края от Центра, а также международное значение упрочения Советской власти в Средней Азии, правительство РСФСР и ЦК РКП (б) направили в Туркестан осенью 1919 Туркестанскую комиссию ВЦИК и СНК РСФСР. Главной задачей комиссии было оказание всесторонней помощи местным партийным организациям и органам Советской власти.