В момент сообщения о новом революционном перевороте 26 октября 1917 г. Николай Пестов находился в Луге в штабе полка. Накануне им был подан рапорт о предоставлении очередного отпуска.
В декабре со всеми воинскими документами на руках он уже был в Нижнем Новгороде. С февраля по август 1918 года Н.Е. Пестов работал в Нижегородской ЧК делопроизводителем, потом в Горпродкоме.
С лета 1918 г. над страной нависла угроза голода, начали складываться основы политики «военного коммунизма».
13 августа Н. Пестов был арестован. Здесь же, в тюрьме, был расстрелян его тесть. А 2-го ноября всех выпустили на свободу.
Пестов вспоминает: «Превращение Советского государства в военный лагерь требовало безотлагательного решения вопроса о командных кадрах для Красной Армии. По решению V Всероссийского съезда Советов все военные специалисты старой армии были обязаны встать на учет и служить на тех постах, на которые поставит их Советская власть».
Согласно этому постановлению 26 ноября 1918 года, после регистрации в губернском комиссариате, Николай Пестов был направлен на работу в органы Всевобуча.*
В декабре 1918 года он вступил в Коммунистическую партию. В Нижегородском Всевобуче проработал до 30 января 1919 г. Потом работал в Москве в Управлении Всевобуча при Всеросглавштабе. Одновременно учился на Центральных Высших курсах Всевобуча.
Весной 1919 г. по указанию ЦК партии в числе 15 тыс. коммунистов Н. Пестов был отправлен в Северную группу Восточного фронта.
Всевобуч – «всеобщее военное обучение».
После побед красных войск на Восточном фронте Н. Пестов в августе был вызван в Москву для окончания Центральных Высших курсов Всевобуча.
В сентябре 1919 г. Н. Е. Пестову присвоили звание окружного военного комиссара, и он был назначен Всеросглавштабом на должность начальника Управления Всевобуча Приуральского военного округа.
На этой должности Н. Е. Пестов оставался в Свердловске до 1921 года. Был близко знаком с Троцким, своими поступками заслужил его одобрение, о чем впоследствии вспоминал с горечью.
Неоднократно встречался с такими людьми, как М. В. Фрунзе, И. И. Вацетис, М. Н. Тухачевский, В. И. Шорин, Г. Д. Гай, С. С. Каменев, и др. крупными военными и государственными деятелями. Почти все они оказались в числе «врагов народа» в период культа личности Сталина.