У «Криваву неділю» 9 січня 1905 брав участь в маніфестації на Палацовій площі в Петербурзі, був поранений у руку. Пізніше Михайло Васильович визнавав, що саме ця подія привела його в «генерали від революції».
В період революції 1905—1907 вів партійну роботу в Москві, з травня — в Іваново-Вознесенську і Шуї (під псевдонімом «Товариш Арсеній»), член комітету РСДРП. Один з керівників Іваново-Вознесенського загального страйку текстильників (травень-липень 1905). На чолі бойової дружини іваново-вознесенських та шуйських робітників брав участь у Грудневому озброєному повстанні 1905 в Москві. Делегат 4-го з'їзду РСДРП від Іваново-Вознесенської окружної організації.
24 березня1907 арештований в Шуї, двічі (27 січня 1909 і 22-23 вересня 1910) засуджувався до страти, заміненої 10-ма роками каторжних робіт. Після 7 років ув'язнення у Володимирській, Миколаївській і Олександрівській каторжних в'язницях, у квітні 1914 вийшов на поселення в село Манзурка Іркутської губернії. У серпні 1915, після арешту за створення організації засланців, утік до Чити, де проживав за паспортом на ім'я В. Р. Василенка, працював у статистичному відділі переселенського управління і в редакції щотижневої газети «Забайкальський огляд». У 1916 переїхав до Москви, а потім на початку квітня з паспортом на ім'я М. А. Михайлова і скеруванням від Всеросійського земського союзу — до Білорусі. Створював підпільні партійні осередки в 3-й та 10-й арміях Західного фронту.
Після Лютневої революції 1917 — начальник мінської міської міліції, організатор комітету РСДРП, Мінської Ради робочих депутатів і Ради селянських депутатів, редактор більшовицької газети «Зірка». З кінця серпня голова Шуйської Ради робочих, селянських і солдатських депутатів, голова земської управи повіту і міської думи; представник Шуї на Демократичній нараді в Петербурзі.
Діяльність після революції
У дні повстання в Москві в жовтні 1917 брав участь в боях у будівлі готелю «Метрополь». Депутат Засновницьких зборів від більшовиків Володимирської губернії. У першій половині 1918 року голова Іваново-Вознесенського губкому РКП(б), губвиконкому, губраднаргоспу і військовий комісар Іваново-Вознесенської губернії, з серпня 1918 військовий комісар Ярославського військового округу. У лютому-травні 1919 командувач 4-ю, в травні-червні — Туркестанськими арміями, в березні-липні — також Південною групою військ Східного фронту, з липня — всім Східним фронтом; за здійснення успішних наступальних операцій проти головних сил адмірала О. В. Колчака нагороджений орденом Червоного Прапора. У серпні 1919 — вересні 1920 командувач Туркестанським фронтом. Член комісії Туркестану ВЦВК і РНК (жовтень 1919 — липень 1920); прихильник «організації» революції в Бухарському еміраті шляхом вторгнення Червоної Армії, керував штурмом Бухари (30 серпня — 2 вересня 1920).
21 вересня1920 згідно з наказом ЦК РКП(б), Реввійськрада утворила Південний (Кримський) фронт на чолі з Михайлом Фрунзе. До складу фронту увійшли 6-та, 13-та і 2-га Кінна армії. До листопада 1920 Фрунзе командував Південним фронтом, став організатором вигнання військ генерала П. М. Врангеля з Північної Таврії і Криму. Після штурму Перекопу надіслав до врангелівських військ телеграму, що пропонувала їм вільно покинути Крим в обмін на припинення опору; відозва, проте, не мала відгуку від Врангеля. 3 грудня 1920 призначений уповноваженим Реввійськради в Україні і командувачем збройними силами України і Криму, одночасно обраний членом Політбюро ЦК КП(б) У. 6 грудня надійшло доповнення — для боротьби з бандитизмом всі війська внутрішньої служби в Україні передавались під керівництво Фрунзе. З лютого 1922 до березня 1924 року — заступник голови РНК УРСР, одночасно працював заступником голови Української економічної ради.
Керував розгромом Повстанської армії Нестора Махна (за що в 1924 році нагороджений другим орденом Червоного Прапора) і загону Юрія Тютюнника.
Під час наступу військ П. Врангеля у вересні — жовтні 1920 р. Нестор Махно знову пішов на зближення з більшовиками і 2 жовтня1920 уклав у Старобільську воєнно-політичну угоду з командуванням їхнього Південного фронту, що перебувало під керівництвом Михайла Фрунзе. Під час Перекопсько-Чонгарської операції махновські загони першими форсували р. Сиваш. Проте відразу після прориву до Криму і розгрому військ Врангеля, радянське командування, порушуючи підписану угоду, розпочало раптове оточення та тотальне винищення махновських частин, що разом з ними увійшли на територію Криму. Під час цього загинула найбільш боєздатна частина повстанської армії, лише декілька сотень повстанців зуміли прорватись із Криму і доповісти решті махновців про зраду більшовиків[2].
Під керівництвом Фрунзе проводилася військова реформа 1924—1925 — скорочення чисельності армії, введення принципу єдиноначальності, реорганізація військового апарату і політичного управління Червоної Армії, поєднання в структурі Озброєних Сил постійної армії і територіальних-міліційних формувань. Автор ряду військово-теоретичних робіт.
Військова доктрина, розроблена Фрунзе, побудована на прикладенні марксизму до військової теорії і приділяє особливе місце в армії політичним відділам і комуністичним осередкам.
Член ВЦВК, президії ЦВК СРСР. З 1921 член ЦК РКП(б), з 1924 кандидат у члени Політбюро ЦК.
Помер після операції виразки шлунку, в радянській періодиці вказувалося, що від паралічу серця. Існує версія, що його смерть не була випадковою, а була організована Сталіним, який особливо наполягав на госпіталізації. Вважають, що цей здогад вперше висловив Борис Андрійович Пільняк в його «Повісті непогашеного місяця». Цю ж версію відбито в творі (книзі і фільмі) Василя Аксьонова «Московська сага».
В Україні постать Фрунзе як радянського військового діяча, голови Реввійськради СРСР, наркома з військових і морських справ, учасника встановлення радянської влади в Україні підпадає під Закон про декомунізацію[4]. Відтак, топонімічні назви, що увіковічують пам'ять радянського військового діяча, зникли з карт України, а його пам'ятники — з українських міст.
2 серпня 2019 році у місті Каховка, що на Херсонщині, було декомунізовано пам'ятник Михайлу Фрунзе[5].
Погруддя Михайла Фрунзе у Чернігові, знесене 2014 року[6]
Погруддя Михайла Фрунзе в Сумах, знесене 2015 року[7]
Фрунзе Михаил Васильевич. Избранные произведения. — Москва : Ордена Трудового Красного Знамени Военное издательство Министерства обороны СССР, 1977. — 480 с. — 65 000 прим.(рос.)