События 1917 г. и гражданская война наложили суровый отпечаток на судьбу города Казани. Военные действия 1918 г. усугубили процесс миграции населения. К тому же засуха 1920 г. вызвала в Поволжье страшный голод, который привел к смерти многих казанцев. Тем не менее, к началу 1920-х гг. Казань по численности населения являлась одним из крупнейших городов страны. По переписи 28 августа 1920 г. в ней проживало 145 495 человек.

Первый шаг к возрождению государственности татарского народа был сделан 27 мая 1920 г., когда был подписан декрет об образовании Татарской АССР в составе РСФСР. 25 июня 1920 г. Казань была провозглашена столицей Татарской Автономной Советской Социалистической Республики.

С образованием ТАССР татарский язык начал звучать в общественной жизни республики. Началось возрождение национальной литературы, народных обычаев, развиваются татарская музыка, изобразительное искусство, поставленная на твердых основаниях научная деятельность. До 1918 года в Казани было 3 вуза: университет, ветеринарный институт и женские высшие курсы. В 1918 году открылся педагогический институт.

С 1920-х гг. в городе стал проводиться народный праздник Сабантуй.

Постепенно заводы и фабрики, прекратившие свою работу в годы гражданской войны, возвращались в строй действующих предприятий, началось восстановление городского хозяйства.

В годы первого пятилетнего плана (1929-1932 гг.) промышленность ТАССР совершила гигантский скачок. Была проведена коренная реконструкция существующих предприятий, развернулось строительство новых промышленных объектов. Были созданы такие крупные предприятия, как Казанский меховой комбинат, завод силикатного кирпича, кетгутный завод, многие предприятия швейной промышленности, и т.д. Одним из важнейших индустриальных объектов второй пятилетки (1933-1937 гг.) стала Казанская фабрика кинопленки. В 1936 г. выпустил первую продукцию Казанский завод синтетического каучука.

Таким образом, в годы довоенных пятилеток бурное развитие промышленности неузнаваемо изменило облик Казани. Она превратилась в весьма значимый промышленный центр страны, что влияло и на территорию города, которая постоянно увеличивалась за счет присоединения новых слобод и близлежащих поселков, развивалось народное образование и просвещение, наука, литература и искусство.

Казань являлась одним из старейших и крупнейших учебных центров СССР, давшей стране целый ряд деятелей науки, техники, литературы и политики. К концу 1920-х гг. в городе насчитывалось 4 высших учебных заведения, Татарский Коммунистический Университет, Индустриальный техникум повышенного типа и 13 техникумов нормального типа. В дальнейшем был открыт Казанский институт сельского хозяйства и лесоводства и институт коммунального строительства. Был организован Восточно-педагогический институт, переименованный в 1934 г. в Казанский государственный педагогический институт. Первый в Казани технический вуз открылся в 1929 году – это Казанский политехнический институт, его открытие способствовало привлечению к высшему техническому образованию жителей татарской национальности из числа рабочих и крестьян. В 1930 году на его базе созданы 3 института: строительный, финансово-экономический и химико-технологический.

В конце 1930-х гг. был составлен генеральный план «Большая Казань», по которому город начал развиваться в северном и южном направлениях.

В 1939-1940 гг. был совершен переход на новый алфавит на основе русской графики, ликвидировалась безграмотность, расширялась библиотечная сеть. Начала развиваться татарская советская литература, татарская культура обогатилась плеядой талантливых композиторов, год за годом, росли кадры художников, скульпторов.

В 1939 г. открылся Театр оперы и балета и был создан Татарский научно-исследовательский институт языка, литературы и истории.

Мирную и созидательную жизнь города в 1941 г. жестоко перечеркнула Великая Отечественная война. Казань стала мощной тыловой базой фронта, большинство заводов и фабрик переключились на выпуск оборонной продукции.

В годы войны в Казани единственный в Союзе кетгутный завод в кратчайшие сроки освоил производство многих разновидностей хирургических шовных материалов и обеспечивал ими эвакогоспитали и все медицинские учреждения страны. Большинство из 70 предприятий, эвакуированных в Татарстан, разместились в столице. Война дала мощный толчок развитию военно-промышленного комплекса города, но и учебные заведения не оставались в стороне. На базе КХТИ были организованы цеха и мастерские для выпуска боеприпасов, взрывчатых веществ для их снаряжения и ряда другой военной продукции.

За неполные 3 года (1942-1944) от химико-технологического института на фронт было отправлено 79 вагонов военной продукции. В военные годы в Казани разрабатывались новейшие и уникальные системы оружия. Над созданием новых типов военных самолетов и реактивных двигателей трудились видные ученые-конструкторы В.П.Глушко, С.П.Королев. В рамках программы «Уран», направленной на разработку ядерного оружия, в Казани действовала одна из научных лабораторий. В вузах и техникумах Казани не прекращалась подготовка высококвалифицированных специалистов для фронта и народного хозяйства. Событием поистине стратегического значения в военный период стало обнаружение промышленной нефти в республике. 6 августа 1943 г. близ села Шугуры была добыта первая партия нефти. Через год, летом 1944, забил еще более мощный фонтан на второй скважине.

За годы войны из Казани в Красную Армию было призвано около 135 тысяч человек, 56 уроженцев и жителей Казани были удостоены звания Героя Советского Союза, свыше 10 тысяч человек награждены орденами и медалями.

С окончанием войны экономика Казани начала перестраиваться на мирный лад. Началось сооружение таких промышленных гигантов, как «Теплоконтроль», компрессорный и электромеханический заводы. Предприятия военно-промышленного комплекса были подвергнуты масштабной технической реконструкции.

В послевоенные десятилетия шло бурное развитие города. Были воздвигнуты тысячи новых домов, промышленных и культурных объектов, появились новые районы, транспортные магистрали. Улучшалось медицинское обслуживание, развивалась сфера услуг, торговля. Расширялись водопровод, канализационные сети, электроснабжение и связь, в 1948 году открылась первая троллейбусная линия.

В 1954 г. был открыт аэровокзал, а в 1957 г. сдано в эксплуатацию здание речного вокзала. С этого времени Казань стала «портом пяти морей».

Казань заняла ведущие позиции в СССР. К концу 1950-х гг. продукция промышленных предприятий города поставлялась в 40 стран мира. В этот период существенно расширилась материально-техническая база строительной индустрии. Открытия военных лет, приведшие к началу добычи «черного золота» в регионе, на долгие годы вперед предопределили приоритетное развитие нефтяной промышленности. В середине 50-х годов республика стала бесспорным лидером в нефтедобывающей отрасли.

Извлекаемые при нефтедобыче попутные газы послужили сырьевой базой для создания газовой промышленности. Нефтяная отрасль значительно оживила и развитие химической промышленности в Казани и в республике. Тон в отрасли во многом задавали Казанский завод резиновых технических изделий, Казанский завод синтетического каучука, Казанский фотожелатиновый завод. Грандиозной новостройкой химической промышленности был завод органического синтеза, сооружение которого началось в 1958 году. В 1954 году в КХТИ открылся нефтяной факультет, началась подготовка специалистов для бурно развивающейся нефтяной отрасли.

К концу 1970-х гг. в Казани было сосредоточено 150 промышленных предприятий. Росла численность населения города, в первую очередь людей рабочих профессий. В 1960 г. в Казани проживало 692,7 тысяч человек, на промышленных предприятиях трудилось около 150 тысяч человек. С 1957 г. в городе началось строительство микрорайонов — жилых массивов с населением от 6 тысяч до 12 тысяч жителей. Одновременно со строительством жилых домов шло планомерное возведение школ, больниц, объектов культуры, спортивных сооружений. В 1955 г. началась газификация города.

Наметился прогресс в отраслях легкой и пищевой промышленности. Пуск мясного и молочного комбинатов позволил заметно увеличить производство продуктов питания. Вошли в строй действующих производственные корпуса молочного комбината, фабрики игрушек и парфюмерии, дала продукцию первая очередь завода полимерных изделий.

В октябре 1979 г. население Казани превысило 1 миллион человек. В 1980 г. в городе насчитывалось 13 вузов, 139 школ, 54 дворца культуры и других клубных учреждений.

К середине 80-х гг. Казань превратилась в мощный индустриальный центр, в котором производилась сложнейшая продукция. Некоторые заводы являлись уникальными и производили продукцию на уровне международных стандартов. Выпускалась авиационная и космическая техника, суда, радиооборудование, теплоизмерительные и оптико-механические изделия, медицинские инструменты, изделия из полимерных материалов и синтетического каучука.

Казанский химико-технологический институт все эти годы динамично развивался и превратился в крупнейшую кузницу подготовки инженерных и научных кадров. Возникли важнейшие научные направления, многие работы ученых вуза были внедрены в промышленность с большой экономической эффективностью. 12 декабря 1980 года за заслуги в подготовке квалифицированных специалистов для народного хозяйства и развитие научных исследований КХТИ награжден орденом Трудового Красного Знамени.

14 мая 1984 г. Казань награждена орденом Ленина.

В конце ХХ века перестройка коснулась и политической жизни казанцев. С 30 августа 1990 г. – автономная республика Татарстан стала столицей Татарской Советской Социалистической Республики. С 7 февраля 1992 г. – Республикой Татарстан. Таким образом, Казань стала столицей республики Татарстан.

В ХХI век Казань входит как крупный густонаселенный мегаполис с колоссальным потенциалом развития.