1953年3月5日，斯大林去世后，苏联最高权力空置，随后，赫鲁晓夫开始谋划。首先，赫鲁晓夫以召开会议为由，采取突然袭击的方式逮捕了最有实力，且改革最为激进的政敌贝利亚。接下来，赫鲁晓夫又一步步清除了马林科夫、莫洛托夫、朱可夫等人。
很快，赫鲁晓夫便执掌了苏联最高权力。
此时，摆在赫鲁晓夫面前有两条路，一条是继续延续斯大林模式，第二条路则是实行改革。
首先说，斯大林模式是一个高度集中的政治经济模式，这种模式有利有弊；在战争时期，或者政权巩固时期可以最大限度的集中人力、物力，以此抵御外敌，或者是发展国家工业。但到了和平时期，或者是政权稳定时期，这种模式的弊病就显现了出来，权力高度集中，身处莫斯科的高层可以决定苏联的一切，这便导致苏联的民间经济受到的约束太多，发展缓慢。
最典型的方面体现在农业。在斯大林去世的1953年，苏联人均粮食产量为432公斤，而50年前的1913年，沙俄帝国为540公斤。这种情况也导致了苏联食物供应不足，而且多数消费品质次价高。
因此，苏联急需改革。
赫鲁晓夫首先动手的是经济方面，为了扩大粮食生产量，赫鲁晓夫发动了大规模的开荒运动，从1954年到1958年共计投资64亿卢布，动员了数十万人到西伯利亚和哈萨克斯坦开垦荒地，种植粮食，短时间内使得苏联粮食生产量猛增。但新开垦的土地破坏了生态环境，到60年代初又受到了风沙的侵蚀，最终失败。
另外，为了活跃经济，扩大企业的生产积极性，提高企业产品质量，赫鲁晓夫决定扩大企业经营自主权。但赫鲁晓夫没有将权力下放给企业，反而是下放给了各个加盟共和国。如此，企业仅仅是从苏联中央政府倒手到了苏联加盟国政府，压根就没有获得经营自主权。另外，超过1.5万家企业的管控权下放到各加盟国，这也使得地方本位主义出现，为将来的苏联解体埋下了隐患。
除经济之外，赫鲁晓夫还在酝酿着更彻底的改革，那就是全盘否定斯大林。
在苏共二十大上，赫鲁晓夫在大会的最后一天突然发表了《反对个人崇拜及其后果》的报告，即秘密报告。在这份报告中，赫鲁晓夫全盘否定了斯大林，系统性地揭露了大清洗运动，将斯大林刻画成了恶魔。之后还将苏联农业停滞不前，农民食不果腹，二战前期惨败，无数红军战死沙场的原因都归结于斯大林。
当时，斯大林在苏联，以及其他社会主义国家，甚至是全世界都是光辉伟岸的形象，但经过赫鲁晓夫的秘密报告后，斯大林形象瞬间崩塌。可想而知，这对于整个世界的冲击有多大。
苏联加盟国，以及其他向往苏联模式的国家瞬间陷入迷茫，心想，原来苏联就是这样。而与苏联针锋相对的西方国家赶紧落井下石，正愁找不到理由攻击苏联呢，赫鲁晓夫竟递上了刀子。于是乎，西方国家的媒体开足了马力宣传斯大林的阴暗面，苏联的国际形象大为受损，外交一度陷入困境。
当然，影响最严重的还是苏联国内。
既然斯大林被打下神坛，他的模式必定要被推翻。此后，苏联民众思想陷入混乱，高层内部产生派系分化，这也使得苏联领导层分歧和斗争加剧。
在秘密报告之后，赫鲁晓夫又对军事、政治等领域进行了改革。
在军事上，赫鲁晓夫大量裁军，上台后仅三年的时间便裁撤了230万军队，到了1961年，又宣布准备裁撤120万。这件事有利于苏联军事力量朝着高素质发展，但急促的裁军无可避免地导致了军界的不满，另外，大量士兵退伍，也增加了苏联社会的负担。
在政治上，赫鲁晓夫不断地废除斯大林时期制定的官员特权，比如取消高级干部的津贴，取消局级以下干部的专车和司机。在农业改革时，赫鲁晓夫还要求农业部的人离开莫斯科到农村去，到农田里去研究如何提高农业生产水平。
到了1962年，压倒骆驼的最后一根稻草出现了，赫鲁晓夫提出了取消干部终身制，采取轮换制度，这件事直接触动了苏联官员的切身利益，引起了苏联大部分官员的不满。
于是，无数在斯大林时期享受特权的官员开始利用经营多年的关系、人脉暗中联合，这其中最积极的就是时任联共（布）中央主席团委员，兼中央书记的苏斯洛夫、苏联国家安全委员会主席兼书记处书记的谢列平以及当时执掌克格勃的谢米恰斯特内。
而勃列日涅夫，当时只是以上各派斗争中妥协的产物。至于选中勃列日涅夫的原因，自然是因为勃列日涅夫没主见，容易受背后势力的影响
到了1964年10月12日，趁赫鲁晓夫到黑海度假，“反赫成员”们召开了预备会议，会议采取了严格的保安措施，决定让苏斯洛夫在两天后的中央全会做主要发言人，对赫鲁晓夫发动抨击，接下来再由众人宣布免去赫鲁晓夫的所有职务。另外，会议还内定了勃列日涅夫为第一书记。
两天后，会议如期举行，赫鲁晓夫被免去所有职务，苏斯洛夫等人拟定的原因是赫鲁晓夫“年迈和健康状况恶化” 。
面对被迫“请求”辞职，赫鲁晓夫本想反抗一下，但思虑再三，认清了现实，所有的反抗都是徒劳的。最终，在大势已去的情况下，赫鲁晓夫选择了认命。10月16日，《真理报》头版刊载了赫鲁晓夫因年迈和健康状况恶化而辞职的消息，苏共中央同意了他的请求。
由此，一场残酷激烈的政变最终以温和平静的方式解决，改革也就此终结，重新回到了原来的道路。
其实，从本质上来说，赫鲁晓夫的下台并不是勃列日涅夫的原因，根本原因是改革的失败。
当时，苏联确实应该舍弃为应对战争而诞生的斯大林模式，也就是说，改革是必须的。但赫鲁晓夫错就错在他当时并没有一个完整的模式去取代斯大林模式，而当斯大林模式被打碎后，整个苏联的民众和官员陷入了思想上的混乱。
随后，想一出是一出的改革更是导致了改革画虎不成反类犬，经济发展不上去，成绩做不出来，导致赫鲁晓夫无法提拔有力的支持者，而他又动了原有斯大林模式下官僚的蛋糕。这也导致赫鲁晓夫的失败是必然的。
虽然赫鲁晓夫的改革失败了，但他更具有探索性、开创性，试图将苏联从战时机制中解脱出来，在一定程度上冲击了斯大林模式，总算是迈出了改革的一步，算是为后续的改革者趟了雷。反观勃列日涅夫，他当政后以平庸一辈子的心态，迅速回到了斯大林模式的老路上，对苏联可谓毫无建树。这种情况在今天看来，基本上就等同于坐看苏联慢性死亡。
