Ngày 9/3/1945, phát xít Nhật làm cuộc đảo chính hất cẳng Pháp. Ngay trong đêm đó, Hội nghị mở rộng của Ban Thường vụ Trung ương họp ở Đình Bảng (Từ Sơn, Bắc Ninh) quyết định phát động một cao trào cách mạng làm tiền đề cho tổng khởi nghĩa, thay đổi các hình thức tuyên truyền, cổ động, tổ chức và đấu tranh cho thích hợp. Tháng 3/1945, Trung ương Đảng họp và ra Chỉ thị “Nhật - Pháp bắn nhau và hành động của chúng ta”. Tháng 4/1945, Trung ương triệu tập Hội nghị quân sự cách mạng Bắc Kỳ, quyết định nhiều vấn đề quan trọng, thống nhất các lực lượng vũ trang thành Việt Nam giải phóng quân, đẩy mạnh tuyên truyền xung phong có vũ trang cướp kho thóc của Nhật để giải quyết nạn đói, đẩy mạnh xây dựng các đội tự vệ vũ trang, du kích cứu quốc, mở trường đào tạo cấp tốc cán bộ quân sự, phát động chiến tranh du kích ở những nơi có đủ điều kiện, giải phóng từng vùng, mở rộng căn cứ địa cách mạng.
Ngày 16/4/1945, Tổng bộ Việt Minh ra Chỉ thị tổ chức Ủy ban Dân tộc giải phóng các cấp và chuẩn bị thành lập Ủy ban giải phóng dân tộc Việt Nam, tức Chính phủ lâm thời cách mạng Việt Nam.
Từ tháng 4/1945 trở đi, cao trào kháng Nhật, cứu nước diễn ra mạnh mẽ, phong phú về nội dung và hình thức. Đầu tháng 5/1945, Bác Hồ từ Cao Bằng về Tuyên Quang, chọn Tân Trào làm căn cứ chỉ đạo cách mạng cả nước và chuẩn bị Đại hội quốc dân. Ngày 4/6/1945, Khu giải phóng Việt Bắc được thành lập, đặt dưới sự lãnh đạo của Ủy ban chỉ huy lâm thời, trở thành căn cứ địa của cả nước.
Từ ngày 13 - 15/8/1945, Hội nghị đại biểu toàn quốc của Đảng họp tại Tân Trào (Tuyên Quang) khẳng định: “Cơ hội rất tốt cho ta giành độc lập đã tới” và quyết định phát động toàn dân khởi nghĩa giành chính quyền từ tay phát xít Nhật và tay sai trước khi quân Đồng minh vào Đông Dương; đề ra ba nguyên tắc bảo đảm tổng khởi nghĩa thắng lợi là: tập trung, thống nhất, kịp thời.
23 giờ ngày 13/8/1945, Ủy ban Khởi nghĩa ra Quân lệnh số 1 hiệu triệu toàn dân tổng khởi nghĩa. Ngày 16/8/1945, Đại hội Quốc dân họp tại Tân trào thông qua “10 chính sách lớn của Việt Minh”, thông qua “Lệnh tổng khởi nghĩa”, quyết định Quốc kỳ nền đỏ sao vàng, chọn bài Tiến quân ca làm Quốc ca, thành lập Ủy ban Dân tộc giải phóng Trung ương (tức Chính phủ Lâm thời) do đồng chí Hồ Chí Minh làm Chủ tịch. Chủ tịch Hồ Chí Minh ra lời kêu gọi nhân dân cả nước tổng khởi nghĩa, trong đó chỉ rõ: “Giờ quyết định cho vận mệnh dân tộc ta đã đến. Toàn thể đồng bào ta hãy đứng dậy đem sức ta mà tự giải phóng cho ta”.
Dưới sự lãnh đạo của Đảng và Chủ tịch Hồ Chí Minh, nhân dân cả nước đồng loạt vùng dậy, tiến hành cuộc tổng khởi nghĩa Cách mạng Tháng Tám, giành chính quyền. Từ ngày 14 đến ngày 18/8, cuộc tổng khởi nghĩa nổ ra giành được thắng lợi ở nông thôn đồng bằng Bắc Bộ, đại bộ phận miền Trung, một phần miền Nam và ở các thị xã Bắc Giang, Hải Dương, Hà Tĩnh, Hội An, Quảng Nam,... Ngày 19/8, khởi nghĩa giành chính quyền thắng lợi ở Hà Nội. Ngày 23/8, khởi nghĩa thắng lợi ở Huế và ở Bắc Cạn, Hòa Bình, Hải Phòng, Hà Đông, Quảng Bình, Quảng Trị, Bình Định, Gia Lai, Bạc Liêu... Ngày 25/8, khởi nghĩa thắng lợi ở Sài Gòn - Gia Định, Kon Tum, Sóc Trăng, Vĩnh Long, Trà Vinh, Biên Hòa, Tây Ninh, Bến Tre... Ở Côn Đảo, Đảng bộ nhà tù Côn Đảo đã lãnh đạo các chiến sĩ cách mạng bị giam cầm nổi dậy giành chính quyền. Chỉ trong vòng 15 ngày cuối tháng 8/1945, cuộc tổng khởi nghĩa đã giành thắng lợi hoàn toàn; lần đầu tiên trong lịch sử, chính quyền trong cả nước về tay nhân dân.
Ngày 2/9/1945, tại Quảng trường Ba Đình lịnh sử, trước cuộc mít tinh của gần một triệu đồng bào, Chủ tịch Hồ Chí Minh thay mặt Chính phủ Lâm thời trịnh trọng đọc bản Tuyên ngôn Độc lập, tuyên bố trước nhân dân ta và thế giới: Nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa ra đời; đồng thời khẳng định quyết tâm sắt đá: “Toàn thể dân tộc Việt Nam quyết đem tất cả tinh thần và lực lượng, tính mạng và của cải để giữ vững quyền tự do, độc lập ấy”.