12 марта 1918 года столицу России вновь перенесли в Москву. С 1922 года она, оставаясь столицей РСФСР, стала одновременно и главным городом СССР. Сюда переехали представители государственной власти. Из купеческого патриархального города Москва начала стремительно превращаться в мультикультурный деловой мегаполис.

1920–1930 годы ознаменовались небывалым развитием общественного транспорта. В 1924 году в городе запустили автобусные маршруты, а в 1933‑м начали курсировать первые троллейбусы. Ещё через десятилетие открылась линия метро от станций «Сокольники» до «Парка культуры» с ответвлением от «Охотного ряда» до «Смоленской».

Архитектура развивалась в первую очередь под знаком конструктивизма. Среди образцов этого стиля — Клуб союза коммунальников (позднее — Дом культуры им. И. В. Русакова), Шуховская башня, Клуб профсоюзов коммунальников имени Зуева. Зодчие проводили удивительные опыты в области строительства: они создавали жильё нового типа — дома‑коммуны. Самый яркий пример этого явления — дом Наркомфина на Новинском бульваре.

Рядом с Кремлём построили парадные и монументальные здания: гостиницу «Москва», дом Совета труда и обороны (ныне Государственная дума), библиотеку им. В. И. Ленина.

В то же время по всему городу разбирали храмы. Из 278 церквей разрушили 141. В 1931 году взорвали храм Христа Спасителя. Вместо него планировали построить символ новой Москвы — исполинский Дворец Советов высотой 420 метров (что даже больше, чем башня «Восток» комплекса «Федерация», самое высокое здание современной Москвы). Но строение так и не было возведено: началась Великая Отечественная война, и сталь, выплавленная для каркаса дворца, понадобилась для производства танков и другого вооружения.