С ноября 1917 года до лета 1920 года Киев переходил из рук в руки, власть постоянно менялась:
до 7 ноября (25 октября) 1917 — Российская республика (Временное правительство)
с 20 (7) ноября 1917 — Украинская народная республика (УНР); до 25 января 1918 года в составе России
с 8 февраля 1918 — РСФСР
с 1 марта 1918 — УНР, восстановлена с помощью германских интервентов
с 29 апреля 1918 — Украинская держава, провозглашена гетманом Скоропадским
с 14 декабря 1918 — УНР, восстановлена войсками Петлюры
с 6 февраля 1919 — РСФСР
с марта 1919 — УССР
с 31 августа 1919 — Часть Украины захвачена войсками Деникина
с середины декабря 1919 — УССР
c 7 мая 1920 — Междуморье, захвачен польскими войсками
c 12 июня 1920 — УССР
С 25 января 1918 до февраля 1919 года — столица независимой Украины (Центральная Рада, Гетманщина Скоропадского, Директория Петлюры). В то же самое время, с 1918 года, столицей Украинской ССР являлся Харьков. В 1934 году по решению Совнаркома Украины столица Украинской ССР перенесена из Харькова в Киев.
Во время Великой Отечественной войны Киев был оккупирован немцами с 19 сентября 1941 по 6 ноября 1943. В августе — сентябре 1941 г. в районе Киева произошло одно из крупнейших сражений начального периода Великой Отечественной войны, известное в мировой историографии как битва за Киев 1941.
За героизм, проявленый во время обороны, Киеву было присвоено звание города-героя (Указ Верховного Совета СССР от 21 июня 1961 года; утверждено Президиумом Верховного Совета СССР, 8 мая 1965 года).
В ноябре 1943 года город был освобождён в результате Киевской наступательной операции, позже была отражена попытка немецко-фашистских войск вновь овладеть Киевом.
С декабря 1991 года Киев — столица независимой Украины