
Przygotowanie do wysłania zebranych w Szczecinie darów dla Węgier. Źródło: IPN
Obie frakcje w kierownictwie Polskiej Zjednoczonej Partii Robotniczej zdawały sobie sprawę z negatywnych nastrojów społecznych. Komunistyczni konserwatyści, zwani „natolińczykami” (od miejsca spotkań w Natolinie), uważali, że aby zapanować nad nimi, wystarczy podnieść poziom życia, bez istotnych reform systemu. Frakcja liberalna, czyli „puławianie” (od warszawskiej ulicy Puławskiej) uznawała, że konieczne są zmiany, przede wszystkim wewnątrz partii — proponowano jej ograniczoną demokratyzację.
Obie frakcje łączyło przekonanie o potrzebie zmiany lidera PZPR, obie wskazywały też na tę samą osobę — Władysława Gomułkę. Kierował on już partią w latach 1943-1948, w okresie zdobywania przez komunistów władzy. U progu czasu stalinowskiego został odsunięty od władzy, a w latach 1951-1954 był więziony. Dzięki temu nie tylko nie odpowiadał za „błędy i wypaczenia”, ale wręcz mógł uchodzić za ofiarę — uczciwego komunistę, który nie godząc się na kopiowanie sowieckich wzorców, o mało nie stracił życia w stalinowskich czystkach. Rolę Gomułki w zbrodniach popełnionych w latach 1944-1948 dyskretnie przemilczano.
Podczas lipcowego plenum Komitetu Centralnego, poświęconego omówieniu poznańskiego buntu, Gomułce zwrócono legitymację partyjną. Ostatecznie w październiku zapadła decyzja o powierzeniu mu funkcji I sekretarza, formalnie zamierzano ją zrealizować podczas kolejnego VII plenum KC. Jednocześnie planowano usunąć z Biura Politycznego kilka osób symbolizujących okres stalinowski, przede wszystkim sowieckiego marszałka Konstantego Rokossowskiego (od 1949 r. ministra obrony narodowej).
Planowanych zmian nie uzgodniono jednak z Moskwą. W dniu rozpoczęcia plenum, 19 października 1956 roku, w Warszawie wylądował niespodzianie samolot z sowiecką delegacją i Nikitą Chruszczowem na czele. Jednocześnie w kierunku Warszawy wyruszyły sowieckie jednostki pancerne, stacjonujące w zachodniej Polsce. W toku wielogodzinnych rozmów delegacja PZPR z Gomułką zdołała przekonać Chruszczowa, że ich celem nie jest zmiana systemu, lecz jego umocnienie. Sowiecka delegacja odleciała do Moskwy, jednak rozkaz powrotu do koszar oddziały otrzymały dopiero kilka dni później. W transmitowanym przez radio przemówieniu nowy I sekretarz zmienił ocenę wydarzeń w Poznaniu (uznał je za autentyczny bunt przeciw niesprawiedliwości) i zapowiedział zmianę polityki gospodarczej, w tym odejście od przymusowej kolektywizacji.

Władysław Gomułka przemawia do demonstrujących ludzi, 24 października 1956 roku
Sowiecka próba powstrzymania zmian, zarówno przyczyniła się do gwałtownego wzrostu popularności Gomułki, jak i wywołała falę wieców i demonstracji. Paradoksalnie ich uczestnicy z jednej strony wyrażali poparcie dla nowego lidera PZPR, a z drugiej dawali upust antykomunistycznym i antysowieckim nastrojom. W całym kraju niszczono czerwone gwiazdy i inne symbole, domagano się wycofania wojsk sowieckich z Polski, zwolnienia Rokossowskiego i uwolnienia prymasa Wyszyńskiego. Powracały znane z Poznania żądania wolnych wyborów, a także zwrotu przez Związek Sowiecki terenów, zajętych w czasie II wojny światowej. Na wsi w błyskawicznym tempie rozpadały się spółdzielnie produkcyjne, przetrwała tylko co dziesiąta z nich. W wielu zakładach pracy powstały samorządy robotnicze, a na uczelniach komitety rewolucyjne, które starały się zapanować nad wzburzonymi nastrojami społecznymi. Komitety partyjne w wielu miejscach zostały sparaliżowane, czasem wręcz przestawały istnieć.
Gomułka podjął próbę powstrzymania narastającej rewolty. 24 października, podczas wielkiego wiecu w Warszawie, w którym uczestniczyło około pół miliona ludzi, wezwał do zakończenia manifestacji i powrotu do pracy. Apel ten pozostał bez echa, Polacy oczekiwali realnych zmian. Wzburzenie wzmagały wieści z Węgier, gdzie demonstracja solidarności z Polską, zorganizowana w Budapeszcie 23 października, przerodziła się w powstanie przeciw Sowietom. W całym kraju zbierano dary dla walczących Węgrów, masowo oddawano też krew dla rannych. Wykorzystując osłabienie cenzury, o przebiegu rewolucji otwarcie pisała prasa.