Из мещан. Родился в Нижнем Новгороде, сын владельца граверной мастерской. Учился в гимназии (1896–1900), курса не окончил. Работал в аптеке. С 1901 г. член РСДРП, с 1903 г. большевик. В сентябре 1905 г. как агент Центрального комитета (ЦК) РСДРП отправлен в Екатеринбург, где возглавил комитет партии и играл лидирующую роль в Совете рабочих депутатов. В феврале 1906 г. избран в состав Уральского областного комитета РСДРП. Неоднократно арестовывался, ссылался, бежал из ссылки. На Пражской конференции большевиков (1912) заочно выбран членом ЦК и Русского бюро ЦК РСДРП. В 1913–1917 гг. вместе с И. В. Сталиным в ссылке в Туруханском крае Енисейской губернии.

В марте 1917 г. вернулся из ссылки в Петроград, участвовал в работе Всероссийского совещания Советов рабочих и солдатских депутатов. Направлен партией в Екатеринбург, руководил работой Уральской областной партийной конференции. В апреле 1917 г. делегат 7-й Всероссийской конференции РСДРП(б) в Петрограде, избран членом ЦК. После конференции возглавил Секретариат ЦК, занимался расстановкой кадров и налаживал связи с местными организациями.

Председательствовал на заседании ЦК РСДРП(б) 10 октября 1917 г., принявшем решение о вооруженном восстании. Член Военно-революционного центра, созданного для руководства восстанием, член Петроградского Военно-революционного комитета. Руководил большевистской фракцией на II Всероссийском съезде Советов. С ноября 1917 г. Председатель Всероссийского центрального исполнительного комитета (ВЦИК).

В январе 1918 г. открыл Учредительное собрание, принимал участие в его разгоне. В 1918 г. избран председателем комиссии по выработке первой Конституции Советского государства. Сторонник курса на раскол деревни и организацию комитетов бедноты. Один из организаторов красного террора после покушения на В. И. Ленина (30 августа 1918). Выступил категорически против избрания временно исполняющего обязанности председателя СНК, проводя заседания правительства и подписывая документы за Ленина, пока тот лечился.

С января 1919 г. член Оргбюро ЦК РКП(б). Участвовал в подготовке Первого конгресса Коминтерна, первых съездов советов Латвии, Литвы, Белоруссии и Украины. В марте 1919 г., возвращаясь в Москву из Харькова, выступал по дороге на митингах, простудился, заболел и скоропостижно скончался в Москве от испанки (гриппа). Похоронен у Кремлевской стены.