Шатов вернулся в Россию в 1917 г. В 1919 г. он возглавил оборону Петрограда от войск Юденича. В 1921-22 назначен военным министром и министром путей сообщения Дальневосточной Республики. Фактически это была сибирская ссылка. Так, Шатову не разрешили приехать в Москву навестить тяжело больную жену.
Тем не менее с 1927 г. по 1930 г. Шатов руководил строительством Турксиба, а в 1932-36 являлся заместителем наркома путей сообщения и начальником Главжелдорстроя. Утверждают, что он так и не вступил в ВКП(б) и выписывал из США свежие американские книги.
А.Н. Толстой рассказал, как Шатов строил Турксиб:
Жара, степь, пески, женщин нет, мужчины с ума сходят. Шатов в Москву телеграмму: "Прошу спешно двести пятьдесят блядей!". Не поверили в серьезность, а Шатов - вторую. Не верят. Он в Москву своего "эмиссара" прислал: объяснить положение. Тот и привез на Турксиб сто пятьдесят, поместили их в бараках и... Турксиб построили.
В.С. Шатов репрессирован в 1937 году и расстрелян в 1943 г. Реабилитирован посмертно.