但是他也主觀武斷、冒失多變、好大喜功，這就造成了他執政後期在國內政策上的不斷失誤，以致使得他自己和蘇聯都很被動，而由他一手造成的國際共運的分裂就不單是被動的事了。特別是他造成的國內經濟的混亂，東歐社會的動蕩，引起了廣大幹部群眾的強烈不滿和失望，這種情況更是在領導層中引起了不安。在這樣的背景下，赫魯曉夫的權力之路也就算走到盡頭了。他這回被搞下台的手法是1957年6月馬林科夫等利用他出訪搞“政變”的翻版。
1964年10月初，赫魯曉夫到黑海度假，10月12日蘇共中央召開了在莫斯科的全體主席團會議。會議一致決定逼赫魯曉夫下台。13日赫魯曉夫被召回莫斯科參加主席團會議，與會者對他進行了毫不客氣的揭發批判，他極力為自己辯解。會議開至深夜無果。
或許赫魯曉夫這回有了自知之明，不再像1957年那次被“逼宮”時像頭獅子般奮力抗爭。現在，成命已定，大勢已去，時過境遷，抗爭何用。返家後，他權衡再三，最後決定“自願退休”。10月14日上午，他簽署了辭職聲明，當天下午，他被解除了蘇共中央第一書記、中共主席團委員和部長會議主席的職務，全會選舉勃列日涅夫為蘇共中央第一書記，柯西金被任命為部長會議主席。
勃列日涅夫在蘇聯最高位待了18年之久，這一時期的蘇聯，大體上可分為兩個階段。第一階段自1964年到70年代初，“新經濟體製”出台，開始了比較認真的經濟改革，取得了一定的成效。第二階段自70年代初到80年代初，對前階段的改革進行調整和修補，改革步伐減緩，經濟發展呈現停滯和下降的趨勢。
作為大國蘇聯的主要領導人，勃列日涅夫算得上是個十分平庸的人，不要說他和列寧及斯大林比，就是與赫魯曉夫相比也是相形見絀。然而，他卻有著相當頑固的霸權野心。1968年8月派大軍入侵捷克斯洛伐克扼殺“布拉格之春”，侵略中國珍寶島和援越反華更是他推行強權政治最露骨最典型的表現。另外，他還和美國比拚，爭奪世界霸權。
1971年，他幫助印度肢解巴基斯坦，導致東巴於1972年1月最終脫離巴基斯坦，成立孟加拉人民共和國。1979年12月底，又舉兵入侵阿富汗，打了近10年的戰爭，最後灰溜溜地被阿富汗人民趕回國內。這猶未為足，他還大耍陰謀，企圖顛覆埃及的薩達特政權，最後也是以失敗告終。在70年代，他還利用古巴在中美洲和加勒比海地區搞顛覆活動，引起一些拉美國家對蘇聯的強烈不滿和不信任感。
1982年11月10日，勃列日涅夫因病猝亡，終年75歲。他去世後，職務由安德羅波夫接任。
安德羅波夫思想敏捷，處事果斷，具有內政外交等多方麵高層決策的工作經驗。盡管他上台時已年老體弱，而且在執政的短短15個月中有一半以上的時間躺在病榻上，但他仍帶病堅持工作，在理論和實踐上均有新的突破。他使蘇聯擺脫停滯走向改革。他一反勃列日涅夫粉飾現實、掩蓋矛盾、歌功頌德的風氣，尖銳地揭露了蘇聯存在的困難和問題，並從理論上提出了一些新觀點。他著重抓了幾件大事：一是調整班子，撤換了一批年齡較大、工作無起色的幹部，提拔一批年富力強而又有作為的幹部充實領導班子，比如後來的戈爾巴喬夫就是他提拔起來的。二是抓紀律整頓，重點抓了處理幹部貪汙受賄事件。三是抓了食品生產問題。四是提出了改革經濟管理體製的若幹設想。他還在農村大力推廣集體承包。
安德羅波夫的短期執政使國內經濟取得了一些成就，蘇聯人民重新燃起了對改善生活的希望。可惜正在這時，他卻於1984年2月9日因病去世。2月13日蘇共中央非常全會一致選舉契爾年科為蘇共中央總書記。然而令人意想不到的是，契爾年科的執政時間更短，僅履職13個月就於1985年3月10日病逝。在他短短的任期內基本上奉行安德羅波夫製訂的路線方針，雖無多大創新和突破性行動，但是畢竟將已定的決策付諸實踐並有所前進。
接下來的這位蘇共首腦可是個令世界格局發生重大改變的特殊人物了。
契爾年科逝世次日，在蘇共中央的非常全會上，54歲的米哈伊爾·謝爾蓋耶維奇·戈爾巴喬夫被選為總書記。他是戰後蘇聯最年輕的領袖。
戈爾巴喬夫執政後，於1985年4月召開蘇共中央全會。他在會上指出“國家正處於危機前的狀況”，“必須進行根本性的變革和改造”。這次會議“標誌著轉向新的戰略方針，轉向改革，給改革的構想提供了依據”。戈爾巴喬夫的改革從此揭開序幕。