1991年8月20日晚，一名民主示威者與勸阻一名蘇聯士兵不要向同胞開槍。（圖片來源：Getty Images）
在新思維和公開化的主導下，戈爾巴喬夫推行了一系列的自由化改革。1988年6月，召開全蘇第十九次黨代表會議（與固定召開的「黨代表大會」不同，「黨代表會議」依據需要召開）。會議決定建立一個新的國家議會，即人民代表大會，原先的最高蘇維埃改為常設的立法機構，戈爾巴喬夫想把權力從黨轉移到政府。
1989年3月，新人民代表大會舉行選舉，很多黨內提名的候選人落選。1990年3月，緊急召開的第三次人民代表大會廢除了《蘇聯憲法》中的第六條，多黨制具有了合法性。同時，戈爾巴喬夫設立總統一職，由人民代表大會選舉其為總統。1990年7月，葉利欽在人大會上宣布退黨，結果引發了退黨潮，有數百萬人退黨。
戈爾巴喬夫放鬆了管控，民間組織活躍了起來，不光提出批評，還舉行罷工遊行等。同時，各加盟共和國也要求更多的自主權。1989年12月，立陶宛廢除了共產黨的一黨專政，宣布脫離蘇共的領導。1990年1月13日，蘇軍攻佔立陶宛首都維爾紐斯的電視臺，造成十多人喪生。1990年2月25日，立陶宛舉行選舉，薩尤季斯獲勝。3月11日，立陶宛議會宣布獨立。1991年初，立陶宛、愛沙尼亞、拉脫維亞三國舉行公決，贊成脫離蘇聯。1991年9月6日，蘇聯國務委員會承認了波羅的海國家的獨立。
1989年4月9日，喬治亞的首都第比利斯爆發遊行示威，遭到蘇軍鎮壓，導致二十多人死亡。隨後，在選舉中喬治亞的共產黨落敗，出現了一個非共產黨領導的政府。1991年4月1日，喬治亞舉行全民公決，贊成脫離蘇聯。1991年12月1日，烏克蘭舉行全民公決，贊成獨立。
在八月政變後，即1991年8月至12月期間，除了俄羅斯和哈薩克斯坦，其餘的加盟共和國都已宣布脫離蘇聯。戈爾巴喬夫同意以協商方式解決獨立問題，不同意各加盟共和國私自宣布獨立。但是，戈爾巴喬夫又不同意動用武力，所以也只能任由各加盟共和國獨立。
各加盟共和國紛紛要求脫離蘇聯，而作為蘇聯的主體俄羅斯也不支持戈爾巴喬夫，被戈爾巴喬夫提拔到俄羅斯的葉利欽對戈爾巴喬夫的改革進度不滿，葉利欽主張更激進的改革，為此他被撤銷了莫斯科第一書記的職務，還試圖自殺。1991年初，葉利欽說服俄羅斯議會設立總統一職。1991年6月12日，葉利欽當選俄羅斯總統，是由俄羅斯公民通過直接選舉產生的。這樣一來，身為民選總統的葉利欽具有完全合法性，底氣比戈爾巴喬夫更足。
1990年12月，戈爾巴喬夫向保守派妥協，清除了很多政府中的自由派，把一些保守派安排在了實權部門，對此，謝瓦爾德納澤辭去外交部長以示抗議。1991年7月，戈爾巴喬夫準備與部分加盟共和國簽署新的聯盟條約，新條約保證各共和國擁有獨立主權，但遭到保守派反對，保守派認為這會削弱蘇聯。
8月19日，在條約簽署的前一天，保守派發動了政變，把戈爾巴喬夫軟禁在度假地，組成了緊急狀態委員會，接管了最高權力，並派部隊進入莫斯科。葉利欽站在莫斯科議會大廈前的坦克上發表了演講，呼籲民眾與軍人反對政變，因此贏得了民心。政變引發了民眾抗議，莫斯科民眾走上街頭支持葉利欽。葉利欽也爭取到了一些軍方高層的支持，同時被派去抓捕葉利欽的軍警也拒絕執行命令，政變三天就結束了。
葉利欽派人把戈爾巴喬夫從度假地接到了莫斯科，恢復職位後的戈爾巴喬夫權力所剩無幾，權力基本上都轉移到了葉利欽手裡。戈爾巴喬夫想通過簽訂聯盟條約，建立一個真正的聯邦，以保留名義上的蘇聯，但是葉利欽和烏克蘭、白俄羅斯簽署了《別拉維日協議》（12月8日），成立了邦聯制的獨聯體，讓戈爾巴喬夫的計畫破產了。12月25日，在聖誕節這天，戈爾巴喬夫被迫辭去總統職務，標誌著蘇聯解體。
