Временным правительством были приняты следующие нормативные акты о деятельности контрразведки: «Временное положение о контрразведывательной службе во внутреннем районе» (23 апреля 1917 г.); «Временное положение о контрразведывательной службе на театре военных действий» (2 мая 1917 г.); «Инструкция по организации и осуществлению негласного наружного наблюдения за лицами, подозреваемыми в военном шпионстве» (5 мая 1917 г.); «Временное положение о правах и обязанностях чинов сухопутной и морской контрразведывательной службы по производству расследований» (17 июня 1917 г.).
Центральным органом контрразведки при Временном правительстве фактически был КРО штаба Петроградского военного округа во главе с ранее не служившим в контрразведке подполковником Борисом Владимировичем Никитиным (сыном бывшего коменданта Петропавловской крепости генерала от инфантерии В.Н. Никитина и братом фрейлины императрицы, входившей в ближайшее окружение Распутина), который вместе с подчиненными вскоре стал широко известен преследованиями большевиков и обвинениями их лидеров в шпионаже в пользу Германии. Таким образом, контрразведка выступала орудием власти в политической борьбе.
В этот период в штате КРО штаба ПВО числился 21 юрист, 180 агентов и служащих, в том числе 8 помощников начальника КРО, 6 столоначальников, шеф канцелярии и руководитель агентуры наружного наблюдения. Б.В. Никитин в начале июня был назначен генерал-квартирмейстером штаба ПВО (курировал разведку и контрразведку). В должности начальника КРО его сменил юрист A.M. Волькенштейн (июнь-июль 1917 г.), затем Н.Д. Миронов (июль-октябрь 1917 г.), эсер, возвратившийся из эмиграции и некоторое время руководивший контрразведывательной службой при Министерстве юстиции.
С 6 апреля 1917 г. также существовала созданная по предложению и.о. начальника штаба Верховного главнокомандующего генерала В.Н. Клембовского контрразведывательная часть при Ставке во главе с полковником Н.В. Тереховым; его заместителем был прапорщик В.Г. Орлов, бывший судебный следователь, в послереволюционный период эмигрант, известный публикациями антисоветских фальшивок (его сложную биографию подробно описал в 1998 году исследователь истории российских спецслужб генерал А.А. Зданович).
С 4 октября 1917 г. 3-м обер-квартирмейстером (по контрразведке) Отдела 2-го генерал-квартирмейстера ГУГШ был полковник Генштаба М.Ф. Раевский.
В первые месяцы после Октября в органах военной контрразведки сосуществовали кадры прежнего режима и новые, большевистские. Комиссаром КРО штаба Петроградского военного округа был назначен поручик Николай Николаевич Асмус — большевик, в прошлом рабочий, участник трех революций, призванный в армию во время войны. Петроградские контрразведчики осуществляли наблюдение за посольствами «союзных» и нейтральных стран, сотрудники которых вели работу в пользу германской разведки (например, шведские и датские дипломаты), а также за членами совместной австро-германской и турецкой военных делегаций, прибывших в Петроград для предварительного обсуждения вопросов мирных переговоров, вскоре начавшихся в Брест-Литовске.
В штабе Московского военного округа после победы Советской власти в Москве работа по контршпионажу находилась под контролем специально созданного политотдела во главе с большевиком Александром Яковлевичем Аросевым, впоследствии известным советским дипломатом и писателем (отцом переводчицы Натальи Александровны и народной артистки СССР Ольги Александровны Аросевых). Московские контрразведчики раскрыли антибольшевистский заговор в корпусе легионеров (сфомированном из поляков) генерала И.Р. Довбор-Мусницкого и в конце декабря 1917 г. произвели аресты ряда офицеров, но вооруженное антисоветское выступление корпуса предотвратить не удалось.
Предпринимались попытки создания контрразведки в системе формировавшихся органов ВЧК. В январе 1918 г. было образовано Контрразведывательное бюро ВЧК, которое возглавил бывший сотрудник царской контрразведки К.А. Шевара. В его штате насчитывалось около 35 человек. В марте 1918 г. Шевара был убит в Петрограде без суда матросами из отряда ВЧК под командованием А. Полякова, и Контрразведывательное бюро, подчинявшееся лично председателю ВЧК Ф.Э. Дзержинскому, прекратило существование (эту историю подробно описал исследователь истории российских спецслужб генерал А.А. Зданович).
В мае 1918 г. при Отделе по борьбе с контрреволюцией ВЧК было образовано отделение по борьбе со шпионажем во главе с левым эсером Яковом Григорьевичем Блюмкиным, расформированное незадолго до левоэсеровского мятежа 6 июля 1918 года.
Параллельно с чекистскими органами контрразведки с мая 1918 г. действовал Военный контроль при оперативном отделе народного комиссариата по военным и морским делам, в котором работало много бывших офицеров (начальником был эстонский большевик Макс Густавович Тракман). В сентябре 1918 г. при организации Реввоенсовета РСФСР и перестройке системы военного ведомства органы контрразведки, подчиненные Всероссийскому главному штабу и Высшему военному совету, перешли в ведение Военконтроля.
Чекисты довольно враждебно относились к военной контрразведке ввиду многочисленных случаев перехода к белогвардейцам сотрудников Военконтроля — бывших офицеров. В октябре 1918 г. в Петрограде чекистами была практически разгромлена военно-морская контрразведка, руководители которой — начальник Центральной морской регистрационной службы бывший подполковник А.И. Левицкий, его помощник старший лейтенант A.M. Сыробоярский, начальник Военно-морского контроля А.К. Абрамович были связаны с тайной организацией офицеров флотской разведки и контрразведки «ОК» (по фамилии ее руководителя лейтенанта Р. А. Окерлунда).
С 6 мая 1918 г. Окерлунд работал в контакте с британским военно-морским атташе в Петрограде капитаном (это звание соответствовало званию капитана 1 ранга в российском Военно-морском флоте) Ф. Кроми. По мнению следователя, прикомандированного к ВЧК члена ВЦИК эстонского коммуниста Виктора Эдуардовича Кингисеппа, «Регистрационная служба в совокупности с Морским контролем Генмора является филиальным отделением Английского Морского Генштаба». В докладе В. И. Ленину, Я. М. Свердлову, Л. Д. Троцкому и заместителю председателя ВЧК Я. X. Петерсу Кингисепп утверждал, что «Морская контрразведка за весь 1918 год не произвела ни одного ареста ни одного шпиона, не дала никаких сведений о противнике…» По его предложению, морская контрразведка была передана в ведение образованного в январе 1919 г. Особого отдела ВЧК. По приговору Верховного ревтрибунала в апреле 1919 г. Окерлунд и Абрамович были расстреляны за шпионаж в пользу англичан; Левицкий и Сыробоярский были заключены в концентрационный лагерь до окончания Гражданской войны.
В годы Гражданской войны функции органа контрразведки выполнял с января 1919 г. Особый отдел ВЧК, возникший после долгих ведомственных споров между ВЧК и Реввоенсоветом Республики путем слияния органов Военного контроля и армейских ЧК. Особый отдел, обладая огромными полномочиями (его первым председателем был член коллегии ВЧК Михаил Сергеевич Кедров, а с августа 1919 г. — председатель ВЧК Феликс Эдмундович Дзержинский, по совместительству), занимался всеми видами разведки и контрразведки, борьбой с контрреволюцией. Особый отдел стал основой созданного приказом ВЧК от 14 января 1921 г. Секретно-оперативного управления ВЧК, в состав которого вошли также Оперативный и Секретный отделы. Новое Управление возглавил по совместительству начальник Особого отдела (с июля 1920 г.) Вячеслав Рудольфович Менжинский.
