بدأ إعادة بناء موسكو فورًا، فبُنيت المساكن، وظهرت المصانع. وفي منتصف القرن التاسع عشر الميلادي، اشتهرت موسكو بوصفها مركزًا روسيا للسكك الحديدية والصناعة. وازداد عدد سكان المدينة بسرعة، ففاق المليون نسمة في عام 1900م.
أوائل القرن العشرين. حدثت ثورات قوية ضد القيصر في عامي 1905م و1917م في عدة مدن روسية. وفي ثورة عام 1917م وقعت الحكومة تحت سيطرة البلاشفة (أعضاء الحزب الشيوعي) ، الذين نقلوا العاصمة إلى موسكو في عام 1918م. انظر: البلاشفة.
تطورت موسكو بسرعة في الثلاثينيات من القرن العشرين، وفي الحرب العالمية الثانية (1939 - 1945م) تقدمت الجيوش الألمانية ووصلت إلى المدينة، ولكنها لم تدخلها، ودمرت الغارات الجوية الألمانية معظم ضواحي موسكو. وتم نقل مقار الحكومة والمصانع إلى المناطق الشرقية من البلاد. وكانت معركة موسكو مهمة؛ لأنها أثبتت للاتحاد السوفييتي أن هزيمة الألمان ممكنة. انظر: الحرب العالمية الثانية.
سكان موسكو يحتفلون بفشل الانقلاب الذي حدث في أغسطس 1991م. وفشل عدد من المسؤولين الشيوعيين في عزل رئيس الاتحاد السوفييتي ميخائيل جورباتشوف. استقال جورباتشوف في شهر ديسمبر من العام نفسه، وانهار الاتحاد السوفييتي.
تطورات حديثة. شُيدت آلاف المباني الشاهقة في موسكو في الخمسينيات من القرن العشرين الميلادي، ويتكون بعضها من 25 طابقًا. وتوسعت حدود المدينة في عام 1960م إلى أكثر من ضعف مساحتها، وذلك بسبب اعتماد مخطط جديد للمدينة. واحتضنت موسكو دورة الألعاب الأوليمبية الصيفية في عام 1980م.