Уже в мае 1957 г. оппоненты Хрущева в Президиуме начали поговаривать, что пора бы избавиться от него: ликвидировать должность 1-го секретаря ЦК; произвести необходимую перестановку кадров.
17 июня на заседании Президиума ЦК Маленков подверг резкой критике деятельность Хрущева и предложил отрешить его от должности. Большинство принадлежало противникам Хрущева, их голосов хватало для принятия решения. Однако председательствовавший на собрании Булганин вел заседание нерешительно и согласился перенести его на следующий день, с тем чтобы к собранию присоединились трое отсутствовавших членов Президиума.
Возобновившееся обсуждение затянулось. Этим воспользовались сторонники Хрущева. Л. И. Брежнев, Ф. Р. Козлов, Е. А. Фурцева стали вызывать в Москву секретарей республиканских, краевых и областных комитетов партии, чтобы с их помощью настоять на переносе обсуждения вопроса о Хрущеве на пленум ЦК. Расчет делался на то, что большинство членов ЦК, значительно укреплявших свое положение на местах с переходом к совнархозам, не пожелают поддержать партийный переворот., Расчет оказался верным. Открывшийся 22 июня пленум ЦК решительно поддержал Хрущева. Тогда начали каяться Н. А. Булганин, К. Е. Ворошилов, М. Г. Первухин и М. 3. Сабуров, утверждая, что они были в неведении относительно подлинных замыслов «тройки» (Маленкова, Кагановича, Молотова).
25 июня пленум вынес окончательный приговор. Деятельность «тройки» и «примкнувшего» к ней Шепилова была признана фракционной. Шепилов оказался принципиальным противником Хрущева не как сталинист, а как противник «культа личности», в том числе в его новом виде, поэтому и был назван «примкнувшим». Противников Хрущева лишили руководящих постов и вывели из ЦК. Состав Президиума ЦК был расширен до 15 членов. В него введены сторонники Хрущева. Новыми членами Президиума стали Брежнев, Жуков, Козлов, Фурцева, Шверник, переведенные из кандидатов, и вновь избранные А. Б. Аристов, Н. И. Беляев, Н. Г. Игнатов и О. В. Куусинен.
Воодушевленный победой, Хрущев решил окончательно закрепить ее отставкой министра обороны. Жуков представлялся опасным (как в свое время Сталину) своим авторитетом, независимостью суждений и решений, способностью стать реальной альтернативой первому лицу в государстве. Многим из ближайшего окружения Хрущева казалось, что маршалу не дает покоя «корона Эйзенхауэра», бывшего главкома экспедиционными войсками союзников в Западной Европе, ставшего президентом США.
19 октября 1957 г. на заседании Президиума ЦК в отсутствие Жукова (он был отправлен с государственным визитом в Албанию и Югославию) было решено вывести его из Президиума и членов ЦК за недостатки партийно-политической работы в армии, преувеличение своей роли в истории Отечественной войны и бонапартизм. Армия с новым министром обороны маршалом Р. Я. Малиновским (назначен в октябре 1957 г.) стала вновь полностью подконтрольной партийному аппарату.
В конце 50-х гг. от власти были отстранены и другие активные участники демарша 1957 г. против Хрущева. В марте 1958 г. Булганин был смещен с поста председателя правительства, назначен главой Госбанка, через несколько месяцев отправлен председателем совнархоза в Ставрополь, а в сентябре освобожден от обязанностей члена Президиума ЦК. 7 мая 1960 г. Ворошилов покинул пост Председателя Президиума Верховного Совета. Новым председателем почти до конца хрущевского генсекства был Л. И. Брежнев.
Победив лидеров сопротивления курсу XX съезда, Хрущев форсировал разоблачение «культа личности». На XXII съезде партии (октябрь 1961 г.) Сталин и его защитники были в очередной раз резко осуждены за их преступления. Тело Сталина по решению съезда было вынесено из Мавзолея и захоронено у Кремлевской стены. Отправленные на обычную (не персональную) пенсию Каганович, Маленков и Молотов были исключены из партии. Шепилов, поначалу отправленный в Киргизию руководить Институтом экономики местной Академии наук, был лишен звания члена-корреспондента АН СССР и переведен на работу в Главное архивное управление при Совмине СССР. В феврале 1962 г. он был тоже исключен из партии.
В промежутке между XX и XXII съездами партии и позднее продолжалась работа по пересмотру дел репрессированных ранее «врагов народа». К 1962 г. уже было реабилитировано около 1,2 млн человек. Процесс реабилитации наиболее активно развернулся с 1987 г., когда была образована Комиссия Политбюро ЦК по дополнительному изучению материалов, связанных с репрессиями 30 — начала 50-х гг. С сентября 1987 г. по октябрь 1988 г. Комиссия работала под руководством М. С. Соломенцева, позднее ее возглавлял А. Н. Яковлев. По предложению Комиссии в январе 1989 г. был принят указ об отмене как противозаконных всех внесудебных решений, принятых «тройками», коллегиями и особыми совещаниями. В соответствии с указом к началу 1990 г. было реабилитировано 807 288 человек. Помимо этого, были реабилитированы 31 342 человека, привлеченные к ответственности решениями судебных и прокурорских органов.