С первых дней Февральской революции прапорщик расквартированного в Петрограде 180 -го пехотного запасного полка Михаил Тер-Арутюнянц примкнул к большевикам и в марте 1917 года вступил в РСДРП(б). Пламенный большевистский агитатор, активный член Военной организации при ЦК и Петербургском комитете партии, он / становится председателем партийного бюро в своем полку, деятельно сотрудничает в газете «Солдатская правда».
После июльских событий 1917 года Михаил Карпович вместе с другими офицерами-большевиками Петроградского гарнизона был арестован и по личному приказу Керенского более двух месяцев содержался в тюрьме. Сразу после освобождения бюро Военной организации при ЦК партии направило Тер-Арутюнянца председателем районной военной организации Петроградской стороны. Вскоре он как агитатор завоевал большую популярность среди солдат гарнизона Петропавловской крепости и других воинских частей.
Между 10 и 16 октября 1917 года М. К. Тер-Арутюнянц присутствовал на конспиративном совещании, в котором принимали участие В. И. Ленин, Ф. Э. Дзержинский, М. С. Кедров, Н. И. Подвойский. Михаил Карпович информировал Ленина о настроениях солдат столичного гарнизона.
Шестнадцатого октября Тер-Арутюнянц представил в бюро Военной организации при ЦК партии сведения о дислокации, численном составе и вооружении воинских частей, расположенных в районе. А 20 октября Военнореволюционный комитет назначил Михаила Карповича комиссаром Кронверкского арсенала Петропавловской крепости. На этот арсенал обращалось особое внимание, ибо там к 18 октября хранилось до 100 тысяч винтовок, много пулеметов, револьверов, артиллерийские орудия и разное боевое снаряжение.
В результате решительных действий комиссара Кронверкский арсенал перешел в полное подчинение Военнореволюционного комитета. Выдача оружия по нарядам органов Временного правительства была приостановлена. С 23 октября и до позднего вечера 25 октября 1917 года из арсенала беспрерывно вывозилось оружие для отрядов Красной гвардии и воинских частей.
Комиссар Тер-Арутюнянц обеспечивал снабжение оружием красногвардейцев и революционных солдат при подавлении контрреволюционного мятежа юнкеров. По указанию В. И. Ленина он был назначен комиссаром Пулковского отряда, действовавшего на решающем участке фронта против войск Керенского – Краснова, а затем направлен на Западный фронт для организации сил против ставки бывшего верховного главнокомандующего генерала Духонина. После ликвидации этого контрреволюционного гнезда Михаил Карпович стал начальником революционного полевого штаба при ставке первого советского Верховного главнокомандующего Н. В. Крыленко.
В годы гражданской войны М. К. Тер-Арутюнянц был командиром и начальником штабов крупных войсковых соединений. За боевые заслуги награжден орденом Красного Знамени.
В последующие годы Михаил Карпович находился на ответственной военной, партийной, научной и педагогической работе.