В начале XX века в Тбилиси жило уже 160 000 человек. Купцы торговали с Азией и Европой, аристократы ездили в Санкт-Петербург и за границу, рабочие бастовали. В Тбилиси к тому времени действовали водопровод, электростанция, около десятка трамвайных маршрутов, фуникулер. Работало шесть театров, семь кинотеатров, двадцать три книжных магазина и двенадцать типографий. Берега Куры соединяли целых восемь мостов, особняки богатых горожан украшало венецианское стекло и мозаики модерна. Распространялись социалистические идеи, обострялись межнациональные конфликты, чаще звучали призывы к освобождению Грузии от российского господства.
Осенью 1905 года Тбилиси был парализован всеобщей забастовкой, начались беспорядки, на рынках взрывали бомбы. Протесты жестоко подавлялись, но вспыхивали вновь. Главной проблемой был этнический состав: губернская столица оставалась армянским городом под управлением русских, грузин было не больше трети, а интеллигенции (врачей, учителей, чиновников) – не более десяти процентов.
После Февральской революции Учредительное собрание не успело решить судьбу Закавказья. А большевикам после Октябрьской тоже было не до него. В 1918 году Грузия объявила о своей независимости. В том же году в Тбилиси вошла армия немецких интервентов, через год – британских. А в 1921-м город взяли большевики. Тбилиси стал советским.
1920-е годы – период антисоветских бунтов, голода, разрушения церквей и первых репрессий. Но все же атмосфера в Тбилиси была более свободной, чем в Москве или Петрограде. Потому 1920-е и 1930-е годы – это еще и эпоха расцвета грузинской культуры. Тбилисский университет выпустил новое поколение историков, искусствоведов, биологов, физиков. Грузинские писатели, композиторы и художники ездили за границу, а иностранные приезжали в Тбилиси, в городе проходили интересные выставки, на европейские языки переводили грузинскую литературу. Открылись новые театры: Грузинский театр имени Шота Руставели, Тбилисский академический театр имени Котэ Марджанишвили.
Вдоль Куры обустроили набережные; в Ваке и Сабуртало возвели жилые дома для рабочих. Тюрьму на Метехской скале сделали музеем. На Мтацминде в 1929-м официально открыли Пантеон, где похоронены поэты, художники, писатели Грузии. В 1934 году был принят генеральный план развития города. Главной площадью стала нынешняя площадь Свободы; на Мтацминде разбили парк; проспекты расширили и застроили «сталинками»; в 1935-м открыли стадион «Динамо» и запустили первую в мире детскую железную дорогу.
К концу 1930-х в Тбилиси жило уже больше полумиллиона человек. В 1936–1939 годах по стране прошелся каток сталинских репрессий – и Грузию зацепило полной мерой. А затем грянула война. На фронт ушел каждый пятый житель города. В 1941–1942 гг. немцы рвались к Кавказу, к бакинской нефти, но перейти через Главный Кавказский хребет так и не смогли: войска советских альпинистов отбили атаку, Тбилиси уцелел.
В 1958 году Тбилиси отпраздновал 1500-летие. Дату, конечно, назначили: нужно было чем-то отвлечь беспокойную республику – после выступления Хрущева на XX cъезде КПСС в 1956 году в Грузии начались беспорядки, закончившиеся столкновениями сторонников и поклонников Сталина с вооруженными войсками и милицией, 15 человек было убито, 200 ранено.
В честь юбилея на Метехскую скалу поставили конную статую Вахтанга Горгасали, на Сололакский хребет – Мать Картли, 20-метровую женскую фигуру с чашей вина в левой руке и мечом в правой.
В начале 1960-х Грузия становится интеллектуальной и культурной фрондой, государством в государстве. Здесь снимают кино новой грузинской волны, пишут авангардную и модернистскую музыку, одеваются как во Франции и читают Сартра. Тбилиси – это модно. Советские люди массово приезжают в Грузию. Творческая интеллигенция влюблена в грузинское искусство, на русский язык переводят грузинскую поэзию. Гия Канчели и Георгий Данелия, Отар Иоселиани и Вахтанг Кикабидзе, Арчил Гомиашвили, Софико Чиаурели и Резо Габриадзе – звезды советской культуры. Сильны грузинские киношколы, поэзия, литература, наука. Грузинский театр, грузинская мода – эти понятия гремели на весь Советский Союз, а отдых в Батуми и Абхазии считался шиком.
Город в те времена тоже приобретал советский, но шик. В 1966 году открылся тбилисский метрополитен, четвертый в СССР после московского, ленинградского и киевского. Метро в Союзе строили, когда население города превышало миллион человек, но в случае с Тбилиси сделали исключение – в конце 1960-х в Тбилиси было всего 800 000 жителей.