Pendant la perestroïka, Gavriil Popov s'implique dans la politique. Il démissionne du PCUS en 1990 et défend les réformes démocratiques. Le , il est le premier président du soviet de Moscou (Mossoviet, Моссовет) élu. Le soviet est remplacé par une mairie le et Gavriil Popov continue son mandat en tant que maire de Moscou. Il démissionne le pour être remplacé par Iouri Loujkov.