В июне 1908 года после освобождения руководил воссозданием Иркутской организации большевиков. В мае 1909 года С.М.Киров переехал на Кавказ, где возглавил Владикавказскую организацию РСДРП. После Февральской революции – член Владикавказского Совета. Делегат II Всероссийского съезда Советов, участник Великой Октябрьской социалистической революции.
Вернувшись во Владикавказ, С.М.Киров принимал активное участие в установлении советской власти на Северном Кавказе. В 1919 году Киров был одним из руководителей успешной обороны Астрахани от белогвардейцев. Во главе XI армии Киров участвовал в разгроме Деникина. За боевые заслуги в годы Гражданской войны Киров был награждён орденом Красного Знамени.
После окончания Гражданской войны Сергей Миронович занимал руководящие должности на Северном Кавказе, в Грузии. В начале июля 1921 года избран секретарём ЦК КП Азербайджана, стал одним из основателей ЗСФСР. За исключительные заслуги в борьбе за социалистическую реконструкцию нефтяной промышленности Азербайджана награждён орденом Ленина. В 1921 году на Х съезде партии был избран кандидатом в члены ЦК, а на XII съезде в 1923 году вошел в состав ЦК РКП(б).
В сложнейших условиях борьбы с троцкистско-зиновьевской оппозицией Киров был направлен партией в Ленинград и в феврале 1926 года избран первым секретарём Ленинградского губкома ВКП (б) и Северо-Западного Бюро ЦК ВКП (б), кандидатом в члены Политбюро ЦК ВКП (б). Под руководством Кирова ленинградская организация добилась крупных успехов во всех областях социалистического строительства. Киров вел неутомимую принципиальную борьбу за единство партии, против различных антипартийных группировок (троцкистов, зиновьевцев, бухаринцев и др.). С 1930 года Киров — член Политбюро ЦК ВКП(б), с 1934 года — секретарь и член Оргбюро ЦК ВКП (б); член Президиума ЦИК СССР.
Пламенный трибун, беспредельно преданный делу партии, Сергей Киров пользовался у советского народа огромным авторитетом и любовью.
1 декабря 1934 года С.М. Киров был убит террористом в Смольном. Похоронен в Москве на Красной площади у Кремлёвской стены.
Судьба Кирова была тесно связана с Сибирью. В Омске именем Сергея Мироновича названа улица, установлены памятники, один из городских округов носит его имя. Долгое время имя Кирова также носил Омский сельскохозяйственный институт.