Седмица след подписването на примирие между Русия и Германия и близо три седмици след обявяването на примирие на Източния фронт, представители на двете държави започват мирни преговори в Брест-Литовск, близо до границата с Полша в сегашния град Брест , в Беларус.
Ръководителят на руската делегация беше Леон Троцки, комисар на болшевишките народни представители по външни отношения. Макс Хофман, командирът на германските сили на Източния фронт, служи като един от главните преговарящи от германската страна. Основната разлика в мнението в Брест-Литовск беше за прекратяване на руска земя, за да германците руснаците да поискат мир без анексии или обезщетения, а германците не искаха да се предадат по този въпрос. През февруари 1918 г. Троцки обяви, че изтегля руснаците от мирните преговори и войната отново започва.
За съжаление на Русия, с подновяването на сраженията Централните сили бързо взеха надмощие, овладявайки контрола над по-голямата част от Украйна и Беларус. Болшевишката надежда работниците на Германия и Австрия, обидени от голата териториална амбиция на техните правителства, ще се разбунтуват в името на международния пролетариат скоро изчезнаха. На 3 март 1918 г. Русия прие мирните условия дори по-сурови от първоначално предложените, като загуби Полша, Литва и прибалтийските държави от Естония, Ливония и Курланд в Германия. Междувременно Финландия и Украйна виждат слабостта на Русия като възможност да обявят своята независимост. Като цяло Брест-Литовск лиши новото състояние на Ленин от един милион квадратни мили територия и една трета от населението му, или 55 милиона души.
