Vzápětí však byla ustavena společná vláda gruzínských, arménských a ázerbájdžánských národních stran (zakavkazský komisariát), který v březnu 1918 rozpustil zakavkazský sněm (tvořený zakavkazskými delegáty v ruském Ústavodárném shromáždění). Sněm zároveň schválil odtržení Zakavkazska od Ruské sovětské federativní socialistické republiky (RSFSR). Na konci března 1918 vypuklo v Baku protisovětské povstání, které bolševici potlačili. V dubnu 1918 schválil zakavkazský sněm vznik Zakavkazské demokratické federativní republiky, kterou tvořily Gruzie, Arménie a Ázerbájdžán. V důsledku odlišné zahraničněpolitické orientace se ale republika rozpadla. Zároveň vznikla v Baku Rada lidových komisařů, tzv. bakuská komuna, která získala moc v Baku i na části území státu. Po rozpadu Zakavkazské demokratické federativní republiky 28. května 1918 vyhlásila Muslimská rada nezávislou Ázerbájdžánskou republiku v čele s vládou musavatistů se sídlem v Gjandži. Po rozpadu bakuské komuny byla v srpnu ustavena tzv. středokaspická diktatura, vláda bez komunistů, na jejíž žádost vstoupila do města britská armáda. V září 1918 se tato vláda stáhla do Íránu a Baku, které obsadila turecká armáda, se stalo sídlem musavatistícké vlády. Po skončení první světové války se do Baku vrátila britská armáda až do srpna 1919. 15. ledna 1919 dohoda uznala nezávislost Ázerbájdžánské republiky, o dva měsíce později vypukl arménsko-ázerbájdžánský konflikt o Náhorní Karabach. V dubnu 1920 obsadila Baku sovětská armáda a byla vyhlášena Ázerbájdžánská sovětská socialistická republika. Musavatisté se ještě pokusili o odpor, ale jejich povstání bylo potlačeno. V červenci 1920 vznikla Nachičevanská sovětská socialistická republika jako součást Ázerbájdžánské SSR. V květnu 1921 byla přijata nová ústava a v březnu 1922 vznikl Federativní svaz sovětských socialistických republik Zakavkazska (FSSSR), který se v prosinci 1922 podílel na vytvoření Sovětského svazu. R. 1923 vznikla Náhorní karabašská autonomní oblast v rámci FSSSR pod správou Ázerbájdžánu. R. 1924 se konstituovala Nachičevanská autonomní sovětská socialistická republika v rámci FSSSR. V prosinci 1936 byla obnovena Ázerbájdžánská SSR, jejíž vnitropolitický vývoj byl v souladu s vývojem v Sovětském svazu. Po změnách v Sovětském svazu v polovině 80. let podobně jako v jiných oblastech se objevily v Ázerbájdžánu dlouho neřešené a násilně potlačované problémy. Jedním z nich, který trvá do současnosti a vyžádal si již několik tisíc obětí, je problém Náhorní karabašské oblasti.