Como prosiguiera sus actividades revolucionarias, en 1902 fue detenido y deportado a Siberia. Dos años más tarde Stalin logró evadirse y volver a Tbilisi, donde se adhirió al ala bolchevique del Partido Obrero Socialdemócrata Ruso (POSDR). Intervino en la revolución de 1905 y en las huelgas de Bakú de 1907, tras las cuales fue nuevamente detenido y enviado a Siberia, de donde huyó en 1911.

Stalin ingresó entonces en el comité central del POSDR y, designado presidente del Politburó, viajó a Viena, donde escribió El marxismo y el problema de las nacionalidades y adoptó definitivamente el apelativo de Stalin (acero).

Contactó con Lenin y se le encargó la edición de Pravda, pero, detenido en Petrogrado, permaneció en prisión hasta 1917, cuando estalló la revolución bolchevique de febrero. Tras el fracaso de ésta y la marcha de Lenin a Finlandia, Stalin pasó a dirigir Pravda, al tiempo que tomaba parte activa en la preparación de una nueva revuelta.

Al estallar la Revolución de Octubre Stalin formó parte del gobierno revolucionario como comisario de nacionalidades, cargo que desempeñó hasta 1922 y en cuyo ejercicio escribió la Declaración de los derechos de los pueblos de Rusia, texto que preludiaba la organización del Estado soviético.

Durante la guerra civil Stalin colaboró eficazmente en las defensas de Petrogrado y Tsaritsin, ciudad que recibió más tarde el nombre de Stalingrado. Elegido secretario general del Comité Central en 1922, trabajó para hacerse con el control del aparato del partido a pesar de los reparos de Lenin, quien recomendó su eliminación en su testamento.

Tras la muerte de Lenin, en 1924, Stalin logró hacerse con el poder absoluto y se alió con Zinoviev y Kamenev para defender la idea del socialismo en un solo país, contra la «revolución permanente» y la extensión del socialismo propugnadas por Trotski. De este modo logró deshacerse de éste, un rival poderoso, al que haría asesinar años más tarde en su exilio de México (1940).

Se volvió entonces contra sus aliados, apoyándose en esta ocasión en la «derecha» del partido y en su líder Bujarin, quien, a su vez, luego sería condenado a muerte por Stalin, convertido definitivamente, y gracias a su habilidad y capacidad de manipulación política, en el líder indiscutible de la URSS.

Implantó a continuación una dictadura, cambió las directrices económicas y emprendió «el gran cambio». Al proyecto perteneció el primer plan quinquenal, que suponía la colectivización forzosa de las unidades de producción agrarias y la industrialización en gran escala del país. Al mismo tiempo, para suprimir cualquier tipo de oposición, entre 1935 y 1938 instigó los procesos de Moscú, por los cuales muchas de las principales figuras políticas del partido y gran parte de los cuadros dirigentes del ejército fueron encarcelados o fusilados, acusados de traición. Aunque las cifras no son fiables, se calcula que el número de ciudadanos condenados a trabajos forzados o encerrados en los «gulags» de Siberia a partir de 1935 alcanzó la cifra de entre cinco y diez millones.

El pacto de no agresión que Stalin firmó con Hitler en 1939 no impidió la invasión alemana de 1941. Como comisario de Defensa y mariscal de la URSS, Stalin dirigió la guerra desde el Kremlin, que se negó a abandonar pese a que el gobierno había sido trasladado a Kuíbishev. Se volvió entonces hacia las potencias aliadas y participó en las conferencias de Teherán, Yalta y Potsdam, en las que se organizó el reparto del mundo en dos bloques ideológicos.

De acuerdo con su idea de socialismo, apoyó la formación de las democracias populares en Europa oriental, todas las cuales quedaron en la órbita de la URSS, con la única ecepción de la Yugoslavia de Tito. Durante el XX Congreso del PCUS, celebrado en 1956, tres años después de la muerte de Stalin, Nikita Jruschov denunció sus crímenes e inició el proceso de «desestalinización», que culminó con la retirada de su cadáver del mausoleo Lenin y su inhumación junto al muro del Kremlin.