Перед смертью Ленина и особенно после нее среди вождей большевиков разгорелась борьба за власть. Троцкому противостояло заподозрившее его в диктаторских, бонапартистских замыслах большинство руководства страны во главе с Зиновьевым, Каменевым и Сталиным. В 1923 Троцкий книгой "Уроки Октября" начал так называемую литературную дискуссию, выступив с критикой поведения Зиновьева и Каменева во время октябрьского переворота. Кроме того, в ряде статей Троцкий обвинил "триумвират" в бюрократизации и нарушении партийной демократии, выступил за вовлечение в решение важных политических проблем молодежи.
Противники Троцкого опирались на бюрократию и, проявив большую решительность, беспринципность и хитрость, спекулируя на теме его прежних разногласий с Лениным, нанесли сильный удар по авторитету Троцкого. Он был смещен с занимаемых постов; его сторонники вытеснены из руководства партии и государства. Взгляды Троцкого ("троцкизм") были объявлены враждебным ленинизму мелкобуржуазным течением.
В середине 1920-х годов Троцкий, к которому присоединились Зиновьев и Каменев, продолжал выступать с резкой критикой советского руководства, обвинив его в предательстве идеалов Октябрьской революции, в том числе в отказе от мировой революции. Троцкий требовал восстановления партийной демократии, укрепления режима диктатуры пролетариата и наступления на позиции нэпманов и кулаков. Большинство партии вновь оказалось на стороне Сталина.
В 1927 Троцкий был выведен из состава политбюро ЦК, исключен из партии и в январе 1928 сослан в Алма-Ату.
Последнее изгнание
По решению политбюро в 1929 был выдворен за пределы СССР. Вместе с женой и старшим сыном Львом Седовым Троцкий оказался на острове Принкипо в Мраморном море (Турция). Здесь Троцкий, продолжая координировать деятельность своих последователей в СССР и за рубежом, начал издавать "Бюллетень оппозиции", написал автобиографию "Моя жизнь". Мемуары были ответом на антитроцкистскую пропаганду в СССР и оправданием его жизни.
На Принкипо было написано его основное историческое сочинение - "История русской революции", посвященная событиям 1917. Этот труд был призван доказать историческую исчерпанность царской России, обосновать неизбежность Февральской революции и ее перерастания в Октябрьскую.
В 1933 он перебрался во Францию, в 1935 - в Норвегию. Троцкий неустанно критиковал политику советского руководства, опровергал утверждения официальной пропаганды и советскую статистику. Осуществленная в СССР индустриализация и коллективизация подверглась им резкой критике за авантюризм и жестокость.
В 1935 Троцкий создал свой наиболее важный труд по анализу советского общества - "Преданная революция", где оно было рассмотрено в фокусе противоречия между интересами основного населения страны и бюрократической касты во главе со Сталиным, чья политика, по мнению автора, подтачивала социальные основы строя. Троцкий провозгласил необходимость политической революции, задачей которой было бы ликвидация засилья бюрократии в стране.
В конце 1936 покинул Европу, найдя себе убежище в Мексике, где поселился в доме художника Диего Риверы, затем на укрепленной и тщательно охраняемой вилле в городе Койокан.
В 1937-38 после разворачивания в СССР судебных процессов против оппозиции, на которых заочно был судим и он сам, Троцкий уделял много внимания разоблачению их как сфальсифицированных. В 1937 в Нью-Йорке международная комиссия по расследованию московских процессов под председательством американского философа Джона Дьюи вынесла оправдательный вердикт в отношении Троцкого и его единомышленников.
Все эти годы Троцкий не отказывался от попыток сплочения сторонников. В 1938 был провозглашен IV Интернационал, в который вошли малочисленные и разрозненные группы из различных стран. Это детище Троцкого, которое он считал наиболее важным для себя в этот период, оказалось нежизнеспособным и распалось вскоре после смерти основателя.
Советские спецслужбы держали Троцкого под пристальным наблюдением, имея агентов среди его сподвижников. В 1938 при загадочных обстоятельствах в Париже в больнице после операции умер его самый близкий и неутомимый соратник - старший сын Лев Седов. Из Советского Союза шли известия не только о беспримерно жестоких репрессиях против "троцкистов". Были арестованы и впоследствии расстреляны его первая жена и его младший сын Сергей Седов. Обвинение в троцкизме в СССР стало в это время самым страшным и опасным.
Последние дни
В 1939 Сталин отдал приказ о ликвидации своего давнего врага.
Превратившись в койоканского затворника, Троцкий трудился над своей книгой о Сталине, в которой рассматривал своего героя как роковую величину для социализма. Из-под его пера вышли воззвание к трудящимся Советского Союза с призывом сбросить власть Сталина и его клики, статьи в "Бюллетене оппозиции", в которых он, резко осудив советско-германское сближение, оправдал войну СССР против Финляндии и поддержал вступление советских войск на территорию Западной Украины и Западной Белоруссии. Предчувствуя скорую гибель, в начале 1940 Троцкий написал завещание, где говорил об удовлетворенности своей судьбой революционера-марксиста, провозгласил нерушимую веру в триумф IV Интернационала и в близкую мировую социалистическую революцию.
В мае 1940 было совершено окончившееся неудачей первое покушение на жизнь Троцкого, которое возглавил мексиканский художник Сикейрос.
20 августа 1940 Рамон Меркадер, агент НКВД, проникший в окружение Троцкого, смертельно ранил его. 21 августа Троцкий умер. Был похоронен во дворе своего дома, где сейчас находится его музей.