С началом Первой мировой войны был отправлен на фронт рядовым. Служил рядовым в 8-й армии, которой командовал генерал А. А. Брусилов. За боевые отличия награждён двумя Георгиевскими крестами и медалью, произведен в младшие унтер-офицеры. В январе 1915 года был тяжело ранен под Тернополем. После 13 месяцев, проведённых в госпитале, был освобождён от военной службы. Поступил на Сормовский судостроительный завод в Нижнем Новгороде, затем переехал в Казань и стал работать на механическом заводе. Вступил в партию большевиков.
В мае 1917 года Блюхер познакомился с В. В. Куйбышевым, который отправил его в 102-й запасной полк для агитации, где он был избран в полковой комитет и городской Совет солдатских депутатов. К началу Октябрьской революции Блюхер являлся членом Самарского Военно-Революционного Комитета.
Во время установления советской власти в России с отрядом большевиков прибыл в Челябинск, захватил власть городе и возглавил ВРК.
В марте 1918 года Василий Блюхер командовал восточным отрядом, действовавшим против казаков атамана Александра Ильича Дутова. Блюхер после начала восстания белочешского корпуса создал Уральский красный отряд, который в июле вошел в объединенный Уральский партизанский отряд (около 6000 бойцов), сам Блюхер стал заместителем его командира Н. Каширина. Первая попытка прорваться из окружения не удалась, Каширин был ранен, и 2 августа 1918 года Блюхер заменил его, отряд вскоре был преобразован в Уральскую партизанскую армию.
К середине июля партизанские отряды, теснимые белоказачьей армией атамана А. И. Дутова, отступили в Белорецк. Здесь на совещании командиров 16 июля было принято решение объединить силы в сводный Уральский отряд и пробиваться через Верхнеуральск, Миасс, Екатеринбург навстречу войскам Восточного фронта. Командующим был избран Каширин, его заместителем – Блюхер. Выступив в поход 18 июля, отряд за 8 дней с ожесточёнными боями дошёл до района Верхнеуральск – Юрюзань, но из-за недостатка сил (4700 штыков, 1400 сабель, 13 орудий) был вынужден вернуться в исходный район. 2 августа раненого Каширина сменил Блюхер. Он реорганизовал отряды в полки, батальоны и роты и предложил новый план похода: через Петровский, Богоявленский и Архангельский заводы на Красноуфимск, чтобы можно было опереться на рабочих, получить пополнения и продовольствие. Начав поход 5 августа, отряд к 13 августа с боями преодолел Уральский хребет в районе Богоявленска (ныне Красноусольск), присоединил Богоявленский партизанский отряд М. В. Калмыкова (2 тыс. чел.), а затем Архангельский отряд В. Л. Дамберга (1300 чел.) и другие силы. Отряд вырос в армию, имевшую в своём составе 6 стрелковых, 2 кавалерийских полка, артиллерийский дивизион и др. подразделения (всего 10,5 тыс. штыков и сабель, 18 орудий), с железной воинской дисциплиной.
20 августа армия разбила в районе Зимино белогвардейские части. 27 августа форсировала с боями реку Симу, заняла станцию Иглино (12 км восточнее Уфы) и, разрушив участок железной дороги Уфа – Челябинск, на 5 дней прервала сообщение белых с Сибирью. К 10 сентября, нанеся новые поражения врагу на реке Уфе у села Красный Яр и др., армия вышла в район Аскино, у села Тюйно-Озёрская прорвала кольцо окружения и 12–14 сентября соединилась с передовыми частями 3-й армии Восточного фронта. Спустя 10 дней армия прибыла в Кунгур, где её основная масса влилась в 4-ю Уральскую (с 11 ноября – 30-ю) стрелковую дивизию.
В течение 54 дней армия Блюхера прошла свыше 1500 км по горам, лесам и болотам, провела более 20 боев, разгромила 7 вражеских полков. Дезорганизовав тыл белогвардейцев и интервентов, она содействовала наступлению войск Восточного фронта осенью 1918 года. За успешное руководство героическим походом Блюхер первым среди советских военачальников был награждён орденом Красного Знамени.
В наградном листе ВЦИК от 28 сентября 1918 года говорилось: «Бывший сормовский рабочий, председатель Челябинского ревкома он, объединив под своим командованием несколько разрозненных красноармейских и партизанских отрядов, совершил с ними легендарный переход в полторы тысячи верст по Уралу, ведя ожесточенные бои с белогвардейцами. За этот беспримерный поход тов. Блюхер награждается высшей наградой РСФСР – орденом Красного Знамени под № 1». Хотя Блюхер был первым по времени награждённым орденом «Красное Знамя», сам орден, вручённый ему 11 мая 1919 года, имел номер 114. Дубликат ордена № 1 он получил лишь в 1937 году.
В 1918 году Блюхер командовал 30-й стрелковой дивизией в Сибири и дрался против войск А. В. Колчака.
С февраля 1919 года – командующий 3-ей армией.
Блюхер командовал Перекопской ударной группой, наносившей главный удар по армии Врангеля с каховского плацдарма. В боевых операциях войск Южного фронта по освобождению Крыма на долю Перекопской ударной группы выпала наиболее трудная задача: две ее бригады совместно с 15-й и 52-й дивизиями форсировали Сиваш и затем с Литовского полуострова наносили удар во фланг и тыл противнику, две другие штурмовали «неприступный» Турецкий вал с фронта. Блюхер и его бойцы стали героями штурма Перекопа и Ишуньских позиций.
В 1921 году назначен военным министром и Главкомом Народно-революционной армии Дальневосточной республики, провел её реорганизацию, укрепил дисциплину и одержал победу, взяв Волочаевский укрепленный район. Был награждён ещё четырьмя орденами Красного знамени.
Блюхер не считался с потерями ради выполнения задачи.
В 1922–1924 годах – комендант и военный комиссар Петроградского укрепрайона. Был назначен комендантом, как один из наиболее преданных делу революции (ещё свежа была память о Кронштадтском восстании, хотя сам Блюхер в подавлении восстания не участвовал).
В 1924–1927 годах Блюхер был главным военным советником Чан Кайши в Китае, участвовал в планировании Северного похода (пользовался псевдонимом «Зой Галин» в честь дочери Зои и жены Галины). Среди прочих под командованием Блюхера состоял молодой Линь Бяо. Под руководством Блюхера создавалась Национально-революционная армия Китая и разрабатывались планы важнейших операций Северного похода армии Гоминьдана.
В 1929 году, когда китайские националисты захватили Китайско-Восточную железную дорогу (КВЖД), было принято решение об объединении всех вооруженных сил, расположенных на Дальнем Востоке, в Особую Дальневосточную армию. Ее командующим назначили Блюхера, отлично знавшего Дальний Восток, эту должность он занимал до конца своей военной карьеры. Блюхер руководил разгромом китайских националистов во время советско-китайского конфликта 1929 года. Особое значение, по мнению адмирала Н. Г. Кузнецова, хорошо знавшего маршала, Блюхер придавал разведке и своевременному обнаружению противника. Впервые в военной истории СССР применил танки. За победу на КВЖД в мае 1930 года награждён орденом Красной Звезды за № 1. В 1931 году награждён орденом Ленина за № 48.