En uge efter, at våbenvåben blev underskrevet mellem Rusland og Tyskland, og næsten tre uger efter, at der var blevet erklæret våbenhvile på østfronten, indleder repræsentanter for de to lande fredsforhandlinger i Brest-Litovsk, nær den polske grænse i det, der nu er byen Brest , i Hviderusland.

Lederen for den russiske delegation var Leon Trotsky, den bolsjevikiske folkekommissær for udenrigsrelationer. Max Hoffmann, øverstbefalende for tyske styrker på østfronten, tjente som en af ​​hovedforhandlerne på den tyske side. Den største meningsforskel i Brest-Litovsk var over ophør af russisk land til tyskerne. Russerne krævede fred uden anneksioner eller erstatning, og tyskerne var uvillige til at indrømme på dette punkt. I februar 1918 meddelte Trotsky, at han trak russerne tilbage fra fredsforhandlingerne, og krigen var på igen.

Desværre for Rusland, med den fornyelse af kampene, tog centralmagterne hurtigt overhånd og greb kontrol over det meste af Ukraine og Hviderusland. Bolsjevikerne håber, at arbejderne i Tyskland og Østrig, fornærmet af deres regerings nøgne territoriale ambition, snart ville rejse sig i oprør i navnet på det internationale proletariat. Den 3. marts 1918 accepterede Rusland fredsbetingelserne endnu hårdere end de oprindeligt antydede, idet de mistede Polen, Litauen og de baltiske stater Estland, Livonia og Courland til Tyskland. I mellemtiden så Finland og Ukraine Ruslands svaghed som en mulighed for at erklære deres uafhængighed. I alt fratog Brest-Litovsk Lenins nye stat en million kvadrat miles territorium og en tredjedel af dens befolkning, eller 55 millioner mennesker.