Во главе партии и государства становится Н.С.Хрущёв. В сельском хозяйстве были допущены некоторые послабления, повышены закупочные цены, стало поощряться разведение колхозниками домашней птицы и скота. Это были меры, рассчитанные на долгий срок, а стране был необходим быстрый прирост сельскохозяйственной продукции, прежде всего, зерна. Выход был найден в освоении целинных земель. К весне 1954 года на казахстанской земле было основано более 120 колхозов. Уже в том же году они дали более 40% валового сбора зерна. В итоге улучшилось продовольственное снабжение населения. В промышленности был сделан поворот к развитию лёгкой индустрии.
14 февраля 1956 года собрался XX съезд партии, на котором с отчётным докладом выступил Хрущёв, где он сформулировал ряд новых положений, в частности, о необходимости разрядки международной напряжённости и возможности мирного сосуществования, о возможном многообразии перехода к социализму в различных условиях. Однако главным на съезде было не это, а секретный доклад, прочитанный Хрущёвым на закрытом заседании, в котором он разоблачал культ личности Сталина, обвинял его во многих преступлениях, в основном в необоснованных репрессиях. Правда, не критиковались ещё находившиеся на важных постах многие ближайшие соратники Сталина, не рассматривались причины возникновения культа личности, не обсуждался вопрос о правильности принципиальной линии развития Советского Союза. После съезда ускорился процесс реабилитации заключённых сталинских лагерей, который начался ещё в 1953 году. Ближайшие сподвижники Сталина (Молотов, Маленков, Каганович) попытались на следующий год сместить Хрущёва, но тот, заручившись поддержкой армии и КГБ, вышел победителем из этой борьбы.
Со временем Хрущёв сосредоточил в своих руках огромную власть, практически никем не контролируемую. Будучи натурой весьма экспансивной и увлекающейся, он довольно часто пытался проводить в жизнь совершенно нереалистичные или бессмысленные планы, как, например, посевы на огромных площадях кукурузы, увеличение в три раза заготовок мяса за короткий срок, что привело к резкому падению поголовья скота, стремление догнать и перегнать Америку, создание к 1980 году материально-технической базы коммунизма. Но не только этим характерен период правления Хрущёва, При нём заметно выросла заработная плата, пенсии, строилось много жилья. Новый устав партии, принятый на XXII съезде, был более демократичным, чем предыдущие. Советская наука осуществляет прорыв в космос -Юрий Гагарин совершил первый в мире космический полёт.
Во внешней политике происходит поворот от противостояния двух систем к мирному сосуществованию. Начался период оттепели в международных отношениях. Были урегулированы отношения с Югославией, состоялись встречи Хрущёва с президентом США Эйзенхауером. Но внешняя политика руководства СССР была противоречивой. Ее авторитет был в значительной степени подорван использованием советских войск для подавления массовых антиправительственных выступлений в Венгрии в 1956 году. На этот же период приходятся два кризиса: Берлинский, когда американские и советские танки стояли друг против друга, и Карибский 1962 г., чуть было не поставивший мир на грань ядерной войны.
В 1955 году в Варшаве был подписан Варшавский договор о дружбе, сотрудничестве и взаимопомощи Болгарией, Венгрией, ГДР, Польшей, Румынией, СССР, Чехословакией и Албанией. Заключение Варшавского договора было вызвано деятельностью НАТО и имело целью обеспечение безопасности стран-участниц договора и поддержание мира в Европе.
Реформы управленческого аппарата, проводимые Хрущёвым, носили часто такой же волюнтаристский и непродуманный характер, как и многие его экономические новации. Они приводили лишь к раздуванию аппарата, перемещению кадров и усилению централизации. В обществе нарастало недовольство ценовой политикой, ухудшением снабжения городского населения, начались забастовки, демонстрации. В 1962 году произошли волнения в Новочеркасске, во время которых власти вызвали войска. В результате столкновений были убитые и раненые. Недовольны были уволенные в запас офицеры в связи с сокращением вооружённых сил. Положение усугубил кризис со снабжением хлебопродуктами населения в 1963 году. Важной причиной отставки Хрущёва стало введение им в новый устав партии пункта о систематическом обновлении партийных кадров. Этого партийная номенклатура допускать не собиралась, и 13 октября 1964 года в результате верхушечного партийного заговора Хрущев был смещён со всех своих постов. Первым секретарём ЦК КПСС стал Л.И.Брежнев, а правительство возглавил А.Н.Косыгин.