Ленинские работы произвели огромное впечатление на Каменева, ярко осветили перед ним глубинные проблемы, вставшие перед Россией, указали пути их решения. Наталья Сергеевна Каменева в своих воспоминаниях писала: «Позднее Сергей Сергеевич говорил, что решающий идейный перелом в его сознании произошел, когда он, будучи командиром полка, впервые познакомился с работами В. И. Ленина по вопросам войны, мира и революции, опубликованными в большевистской печати».
Да, знакомство с работами Ленина стало для Каменева подлинным идейным прозрением, явившимся логическим завершением пережитого и передуманного им. Можно сказать, что именно с этого времени — с начала лета 1917 года — Каменев стал убежденным сторонником дела и идей большевистской партии.
Одним из важнейших направлений работы большевиков среди солдат являлась демократизация армии, в том числе создание солдатских комитетов и введение выборности командного состава. Последнее остро поставило вопрос об авторитете командиров среди солдат. Каменев подчас не без улыбки наблюдал, как некоторые офицеры щеголяли либерально-демократическими фразами, чтобы понравиться солдатам, но побороть в себе социальную отчужденность от них так и не могли. Сам Каменев никогда не подлаживался к солдатам. Он всегда относился к ним по-человечески, видел в них рабочих и крестьян, которых хорошо знал и уважал с детства. Поэтому, когда встал вопрос о выборах командира 30-го Полтавского полка, то выдвинутая полковым комитетом кандидатура Каменева получила единодушную поддержку. Доверие солдат приятно взволновало. Ведь как командир Каменев был строг и требователен. Но он еще раз убедился, что солдаты умели отличать необходимую строгость от барского высокомерия.
Сближение Каменева с большевиками вызвало лютую ненависть реакционно настроенных офицеров. В конце концов они решили уничтожить «большевичка-товарища», как они зло называли командира полка. К счастью, их замысел случайно стал известен солдатам, и заговор был сорван. А вскоре солдатские комитеты избрали Каменева начальником штаба 15-го стрелкового корпуса.
Великая Октябрьская социалистическая революция превзошла все ожидания Каменева. Хотя сознанием и эмоционально Сергей Сергеевич был готов к ней, все же первые декреты Советской власти потрясли его. Все вымученное многострадальной Россией нашло в них наконец полное разрешение. Этой власти Каменев готов был служить беззаветно. Он был одним из первых в значительной части офицеров и генералов, которые сразу же и безоговорочно перешли на сторону Советской власти.
Поражали решительность и энергия, с какими большевики взялись за дела. Прежде всего нужно было покончить с войной. В печати не сообщалось о ходе советско-германских переговоров в Брест-Литовске. Но сам факт их свидетельствовал о том, что Советская власть не только декларировала свое стремление к миру, но и явилась инициатором практического решения этого вопроса.
Но как поведет себя немецкая сторона? Этот вопрос неотступно стоял в сознании Каменева. Он не исключал и вероятности возобновления немецким командованием наступления. Его личные наблюдения подтверждали эту вероятность. А возможности наблюдений Каменева были весьма широкими.
Сразу же после революции он был избран начальником штаба 3-й армии. Она занимала обширную линию фронта на его центральном участке. Было более чем достаточно фактов, свидетельствовавших о намерении немцев перейти здесь в наступление и занять весь тыловой район 3-й армии вместе с Полоцком, где дислоцировался ее штаб.
В сложившихся условиях армейский комитет и командование 3-й армии приняли единственно правильное решение: сделать все, чтобы удар немцев не обрушился на неспособные к боям соединения, чтобы спасти боевое имущество. Для руководства этим делом армейский комитет образовал комиссию по демобилизации. Деятельность Каменева строилась в основном по линии задач этой комиссии. По его предложению был определен порядок: сначала вывозилась тяжелая артиллерия, затем — легкая и, наконец, остальное боевое имущество.