Зимний защищали юнкеры, учащиеся военных училищ из-под Петрограда, отряд уральских казаков и женский батальон, состоявший из ста семидесяти молодых женщин, одетых в военную форму, но не имевших никакого военного опыта. При дворце стояла батарея полевой артиллерии Михайловского артиллерийского училища, но в обороне дворца она участия не принимала. В четыре часа дня осаждавшим сдались команды тачанок с пулеметами. Всего защитников Зимнего набралось менее двух тысяч, из числа которых, пожалуй, только четвертая часть была боеспособна. А им противостояла пятидесятитысячная армия солдат, моряков и красногвардейцев.
Просто поразительно, что Зимний так долго держался. Подвойский объявил, что дворец падет к полудню. Во второй половине дня в Смольный начали каждый час поступать донесения, что Зимний почти взят, того гляди будет взят. Но войска, осаждавшие дворец, были плохо организованы, у них не было единой тактики, между командирами вспыхивали споры, солдаты оставляли свои посты и преспокойно сбегали, а многие приказы не доходили. Иные осаждавшие, как статики, спали на ходу, а что касается осажденных, то они от усталости еле держались на ногах. Соорудив из дров что-то вроде бруствера защиты от пуль, они залегли под ним и, как стало известно противнику, крепко заснули. В самом дворце величаво расхаживали старые придворные слуги в голубых камзолах с красными воротниками и золотыми галунами, неся свою ежедневную службу, как будто ничего не происходило. Генерал Багратуни, командующий силами защитников Зимнего, махнув рукой на совершенно непосильное задание, все бросил и ничтоже сумняшеся ушел из дворца, при этом наверняка не испытывая никаких угрызений совести и не имея никакого желания вернуться назад, чтобы выполнить свой долг. Он был арестован патрулем и доставлен к Подвойскому, который в это время обходил позиции находящихся под его командованием войск. К ночи защитников Зимнего осталось около тысячи мужчин и женщин, с двумя десятками пулеметов на всех. Позже вскрылось такое загадочное обстоятельство: многие пулеметы оказались с вынутыми затворами.
К шести часам вечера осадное кольцо вокруг дворца сжалось, и было решено послать к членам Временного правительства делегацию с требованием сдаться в течение двадцати минут. Временное правительство собралось в Малахитовом зале. Из окна они видели крейсер «Аврора», стоявший на якоре за мостом, с жерлами пушек, нацеленных на дворец. Большевики полагали, что они вывели из строя всю телефонную связь в Зимнем, но в действительности одна секретная линия между Зимним и фронтом работала. Временному правительству была обещана поддержка с фронта, и министры-пленники жили в ожидании освобождения. Потому они и отвергли ультиматум, затем сели ужинать.
Тем временем в Смольном Ленин с нарастающим нетерпением ждал взятия Зимнего, все больше раздражаясь по поводу столь затянувшейся осады. Каждый час ему сообщали, что дворец вот-вот перейдет к большевикам. Но проходили часы, а ему по-прежнему доносили, что дворец пока держится. Ленин желал по. лучить Зимний во что бы то ни стало. По его замыслу он должен был оказаться в руках Советов до начала 2-го Всероссийского съезда Советов, который открывался вечером. Вероятно, Ленин помнил заповедь Бакунина, учившую, что революция не может считаться завершенной, если не взята городская ратуша. Усталый Ленин растянулся на полу в одной из комнат рядом с Актовым залом Смольного. Лежа на полу, он ожидал вестей, время от времени задремывая. Троцкий прилег рядом с ним. Но вот вбежал очередной гонец, потряс его за плечо и шепнул, что Зимний еще держится. Троцкий, уже не задумываясь, отдал приказ, чтобы «Аврора» сделала залп холостым зарядом по дворцу. Разрушать дворец из-за небольшой кучки министров ему было жалко. К тому же у него пропал интерес к осаде Зимнего. В отличие от Ленина, он считал ее лишь мелким эпизодом, не сопоставимым по масштабу с грандиозностью уже происшедшего.
В 9 часов вечера «Аврора» дала залп холостым зарядом, за ней холостыми залпами откликнулись пушки Петропавловской крепости. Ответом был шквальный пулеметный огонь со стороны дворца. В течение часа продолжалась перестрелка между осажденными и отрядами, штурмовавшими дворец. И те и другие, стреляя в темноте, опустошили тысячи пулеметных лент; почти все очереди били мимо цели, люди страдали только от шальных пуль. Было убито девять человек из дворцовой охраны и шесть матросов. Таков был общий счет жертв изнурительно долгой осады Зимнего.