Идеи марксизма в той или иной степени начали освещаться в армянской литературе и печати в 1880-х годах. Марксизм в Восточной Армении распространялся также через сосланных на Кавказ русских марксистов и армянских революционеров, получивших образование в России. Первый марксистский кружок в Армении был основан в 1899 году в Джалалоглы (ныне Степанаван) С. Шаумяном.

В 1901 году были образованы комитеты РСДРП в Тифлисе, Батуми и Баку. Летом 1902 года в Тифлисе по инициативе С. Шаумяна, Б. Кнунянца и А. Зурабяна был создан «Союз армянских социал-демократов», вошедший впоследствии в Тбилисский комитет РСДРП. В конце 1902 года в Эривани была создана первая ячейка РСДРП, а в мае 1905 года был создан комитет РСДРП.

В первом десятилетии XX века политическая обстановка в России вызвала забастовки, демонстрации, крестьянские волнения в том числе и в Восточной Армении. Мировая война прервала развитие этих событий. От Черного моря до озера Урмия простерся Кавказский фронт, где русские войска противостояли турецким. В составе русской армии сражались и 10 тысяч армянских добровольцев. В регулярных же частях служили около 250 тысяч армян. Восточный легион французской армии, состоявший из армян, сражался против Турции на Палестинском фронте. К лету 1916 года почти вся Западная Армения, завоеванная у Турции, была объявлена временным генерал-губернаторством Российской империи, подчиненным главному командованию русской Кавказской армии.

Февральская буржуазно-демократическая революция 1917 года и уход российской монархии с исторической сцены не внесли существенных изменений в военную ситуацию на Кавказском фронте, но значительно оживили политическую жизнь Закавказья. Демократические партии, среди них и Дашнакцутюн, считали революцию завершенной и сотрудничали с Временным правительством.

В октябре 1917 года в Петрограде победила социалистическая революция. Одним из первых актов нового правительства явилась «Декларация прав народов России», принятая 2 ноября 1917 года. Она провозгласила равенство и суверенность всех народов России, их право на свободное самоопределение, вплоть до отделения и создания самостоятельных государств, отмены всех и всяких национальных привилегий и ограничений. Народы Закавказья воспользовались этим декретом 9 апреля 1918 года, когда Закавказский сейм объявил об отделении Закавказья от Советской России и провозглашении «независимой республики». Республику сразу же признала Турция, а большевистские организации Закавказья выразили протест против этого акта. Турецкое правительство, нарушив перемирие, заключенное с независимой республикой, в мае 1918 года начало наступление: войска вскоре вышли на подступы к Эривани. Немногочисленные армянские регулярные части стали пополняться народным ополчением. С ними были некоторые русские офицеры и солдаты, остававшиеся к тому времени в Армении. В период с 21 по 29 мая в сражениях у Сардарапата, Караклиса (ныне Ванадзор), Баш-Апарана (ныне Апаран) армянское народное ополчение и регулярные войска разбили турок, предотвратили захват Эривани, Араратской долины и Севанского бассейна. Однако Турция по-прежнему занимала большую часть Армении. Территория, подвластная армянскому правительству, ограничивалась Эриванским и Эчмиадзинским уездами.

После самороспуска Закавказского сейма 26 мая 1918 года Грузия, Азербайджан и Армения объявили себя независимыми. 28 мая того же года Армянский Национальный Совет провозгласил Армению республикой — Первая Республика Армения. Осенью 1918 года, после поражения Германии и ее союзников в мировой войне, Турция освободила занятые ею территории Восточной Армении, были восстановлены границы 1914 года. Однако спустя полгода разгорелись территориальные споры между Арменией и Азербайджаном. В мае 1919 года армянские войска начали боевые действия против Араксской республики, провозглашенной Джафаркули-ханом в конце 1918 года в Нахичевани. Ликвидировав самопровозглашенную республику, армяне столкнулись с регулярными войсками мусаватистского Азербайджана, в результате чего Нахичевань вновь была потеряна. В марте 1920 года началась вторая армяно-азербайджанская война. На этот раз боевые действия развернулись в Карабахе, Зангезуре, Нахичевани и Ордубаде. В апреле того же года в Баку не без помощи Красной армии произошел переворот — было свергнуто мусаватистское правительство и провозглашена Азербайджанская ССР. Объединенные азербайджанские и советские войска разгромили очаг армянского сопротивления в Нагорном Карабахе и взяли Нахичевань.

Через месяц после описанных событий случилось новое турецкое нашествие на Армению. Взявший в результате переворота власть в стране революционный комитет Армении во главе с С. Касьяном провозгласил Армянскую ССР и обратился за военной помощью к правительству РСФСР. Договорившись с турками, эмиссары Москвы на Кавказе С. Орджоникидзе, С. Киров, нарком иностранных дел Г. Чичерин и нарком по делам национальностей И. Сталин возглавили переговоры между Советским Азербайджаном (Н. Нариманов) и Советской Арменией (А. Мясникян), целью которых было определить границы этих республик. Первая стадия переговоров ознаменовалась декларацией Азревкома от 30 ноября 1920 года, признававшей спорные районы Зангезур и Нахичевань частью Советской Армении и предоставлявшей Нагорному Карабаху, большую часть населения которого составляли армяне, право на самоопределение. Это решение было подтверждено Наримановым 1 декабря 1920 года на торжественном заседании Бакинского Совета. На том же заседании Орджоникидзе прямо заявил о вхождении Зангезура, Нахичевани и Нагорного Карабаха в состав Армении; то же сделал Сталин в «Правде» от 4 декабря 1920 года. Решение карабахского вопроса в пользу Армении было далее подтверждено постановлением пленума Кавбюро ЦК РКП(б) от 3 июня 1921 года. Но окончательное решение было принято на другом пленуме того же Кавбюро, состоявшемся 5 июля 1921 года: включить Нагорный Карабах в состав Азербайджана, «предоставив ему широкую областную автономию». Как полагают историки, на принятие этого решения повлиял Сталин.

С 12 марта 1922 года по 5 декабря 1936 года Армения входила в состав Закавказской федерации, 5 декабря 1936 года вошла непосредственно в Союз ССР. В июле 1923 года была образована Автономная область Нагорного Карабаха (АОНК, с 1937 года — НКАО) в составе АзССР.