Допитливий, активний юнак з цікавістю спостерігає за політичним життям, в роки Першої російської революції поступово й сам починає брати участь у масових акціях. В червні 1907 р. він вступає до більшовицької партії. Невдовзі – перший арешт, а далі – доля професіонального революціонера – підпільна партійна робота (нерідко під прикриттям занять футболом, який він полюбив на все життя) в містах і селищах Донбасу, Харкова, Києва, Москви, переслідування поліції, арешти, заслання.
Саме в сибірському засланні, у верхів'ях ріки Лени, Станіслава Косіора застала звістка про повалення самодержавства. Разом з групою товаришів він поспішив до Петрограда, де встановив зв'язок з керівництвом Петербурзького комітету більшовиків і включився в партійну роботу.
З кінця березня 1917 р. С Косіор очолює Нарвсько-Петергофський районний комітет більшовиків Петрограда. Він готує маніфестації робітників, спрямовані проти політики Тимчасового уряду, виступає на заводах і у військових частинах, веде наполегливу пропагандистську роботу в масах. У серпні-вересні 1917 р. стає членом Петербурзького комітету РСДРП(б), докладає чимало зусиль для мобілізації трудящих на розгром заколоту генерала Корнілова.
25 жовтня С. Косіор бере участь у збройному повстанні, перебуває у гущі подій, зустрічається з В. Леніним, виконує його завдання по мобілізації робітників Нарвської застави на боротьбу з контрреволюцією, формуванню пролетарських загонів.
У лютому-березні 1918 р. С Косіор – член ЦБК РСФРР, примкнув до «лівих комуністів» і виступив проти ленінської позиції щодо Брестського миру. У березні 1918 р. ЦК партії направляє Косіора в Україну. Обстановка тут була вкрай напруженою. За Брест-Литовським договором німецько-австрійські війська окупували Україну.
У цих винятково складних умовах С. Косіор проявив себе як полум'яний революціонер, талановитий організатор боротьби трудящих проти іноземних окупантів і гетьманського режиму. Він входив до складу так званої «дев'ятки» – Бюро по керівництву підпільно-партизанською боротьбою в тилу ворога.
Обраний Таганрозькою партійною нарадою членом Оргбюро по підготовці з'їзду більшовицьких організацій України, проводив копітку роботу по створенню і зміцненню підпілля на окупованій території, формуванню партизанських загонів, підготовці І з'їзду КП(б)У Залишаючись прихильником «лівокомуністичних» поглядів, С. Косіор відстоював на з'їзді необхідність створення відособленої від РКП(б), самостійної Компартії України. Хоча ця позиція не перемогла, він усе ж був обраний членом ЦК КП(б)У. Станіслав Вікентійович працював у Закордонному бюро ЦК в Орлі, вів наполегливу роботу по розгортанню партійного підпілля і партизанського руху. У серпні 1918 р., виконуючи завдання ЦК КП(б)У, нелегально перейшов кордон і з метою подання практичної допомоги підпільним партійним комітетам у підготовці збройного повстання відвідав Київ, Полтаву, Харків.
Після того, як ЦК РКП(б) знайшов необхідним тимчасово відрядити на денікінський фронт, що став головною загрозою Радянській країні, першого секретаря ЦК КП(б)У Г. П'ятакова для мобілізаційно-масової роботи, тридцятирічний Станіслав Косіор рішенням Політбюро ЦК КП(б)У 30 травня 1919 р. призначається секретарем ЦК. Повсякденна допомога Південному фронту, мобілізація комуністів до лав Червоної армії, забезпечення продовольством міст і робітничих колективів, об'єднання зусиль радянських республік у боротьбі з контрреволюцією, керівництво місцевими комітетами КП(б)У – ці й десятки інших життєво важливих питань лягли на плечі С. Косіора. З частиною з них вдалося впоратися більш-менш успішно, хоча під білогвардійською навалою довелось пункт за пунктом залишати Україну. Разом з Я. Дробнісом і Р. Фарбманом С Косіор склав тоді Прифронтове (Зафронтове) бюро ЦК КП(б)У, яке залишалось у Новозибкові для налагодження підпільної роботи. На перебіг подій за таких обставин, звісно, було впливати важко. З більшістю місцевих організацій навіть було втрачено зв'язок, а про координацію дій не могло бути й мови.
Та все ж внесок місцевих комуністів у розгром денікінщини виявився вагомим. З 35 тис. членів, які на той час перебували в лавах КП(б)У, 20 тис. влилися в лави Червоної армії, решта брала участь у розгортанні підпільної партизанської боротьби у білому тилу. Зрештою денікінщина зазнала нищівної поразки, а відновлена радянська республіка стала на шлях налагодження мирного життя. Зробити це було також з багатьох причин непросто. А одним із серйозних чинників, з яким довелося рахуватися, стали внутрішні колізії в КП(б)У особливо в керівному ядрі.