Хрущёв избрал такой сценарий лишь в последний момент и провел его на пленуме партии за день до открытия съезда. Его доклад «о культе личности» не был обсужден с остальными членами Президиума ЦК. Это была комбинация доклада Поспелова и экспромта самого Первого секретаря. В своем докладе Хрущёв вышел за рамки Большого Террора 1930-х гг. Он давал оценку, эмоциональную и часто фактически неточную, роли Сталина в войне и в послевоенное время. В докладе, по заключению историка Р. Пихоя, было «много от страха перед Сталиным, от того соперничества между советскими лидерами, которое проявилось в последние годы жизни Сталина». При всей сумбурности и эмоциональности, Хрущёв был последователен в одном – он стремился «возложить вину за все плохое в прошлом на Сталина и Берию и тем самым реабилитировать Коммунистическую партию, реабилитировать идеи социализма и коммунизма».
Доклад вызвал последствия поистине исторического масштаба. Хрущёвская атака на Сталина повергла коммунистическую номенклатуру в шок. Она вызвала раскол в сознании, разбила капище сталинского культа. Вскоре после съезда Президиум постановил «ознакомить с докладом всех коммунистов и комсомольцев, а также беспартийный актив рабочих, служащих и колхозников». В итоге с отпечатанным текстом доклада (который разослали по парторганизациям и учреждениям с грифом «не для печати») ознакомилось около 7 миллионов членов КПСС и 18 миллионов членов ВЛКСМ, и многие другие – почти всё взрослое население страны. Сцены шока, слез и – что было гораздо реже – радостного удовлетворения торжеством, пусть и относительным, правды, повторялись тысячекратно по всей стране. В подавляющем большинстве случаев, как и на самом съезде, за докладом не следовало никакого обсуждения, и люди расходились. Гигантский пропагандистский аппарат коммунистического режима не получил никаких дополнительных инструкций и информации, кроме самого текста доклада. События застигли его врасплох.
Еще до чтения доклада Москва и другие города и области страны напоминали разворошенный муравейник. Множились слухи. Чтение доклада в университетах, школах, научных коллективах, творческих союзах спровоцировало бурю вопросов и обличительных речей. Многих не удовлетворило разведение Хрущёвым Сталина и коммунизма, плохого и хорошего в прошлом. Вызывало недоумение, что Сталин оставался лежать в Мавзолее. В некоторых школах учащиеся срывали портреты Сталина. И среди «старых большевиков» и среди научной молодежи находились те, кто указывал на то, что дело не в Сталине, а в режиме. У сталинского террора было слишком много пособников и участников. На собрании в Теплотехнической лаборатории АН СССР, одном из объектов атомного комплекса, выступающие говорили: «Мы говорим о силе партии и власти народа, ее не было и нет. Мы со Сталиным пошли бы и к фашизму». «Хрущёв навалил нам великую кучу всяких фактов, а нам надо разбираться». Молодой ученый Юрий Орлов, выпускник МГУ, сказал: «Власть принадлежит какой-то кучке прохвостов… Наша партия пропитана духом рабства. Наш государственный и партийный аппарат завален такими людьми. Пресса состоит из проходимцев и приспособленцев. В лице госбезопасности мы вырастили такого ребенка, который бьет нас по морде». Орлова поддержала почти половина участников собрания.
В других случаях развенчание Сталина вызывало не столько гнев против покойного тирана, сколько массовый протест против развенчавших его властей. В Грузии 4–9 марта, еще до чтения в республике доклада Хрущёва, разразилось народное восстание. Студенты и служащие требовали «реабилитации» вождя и отставки Хрущёва и Микояна, создания нового правительства «во главе с товарищем Молотовым». Какой-то человек влез с бутылкой вина на постамент памятника Сталину, разбил об него бутылку и прокричал: «Пусть так же погибнут враги Сталина, как эта бутылка». Народ на площади неистовствовал. Особый гнев вызвало то, что доклад был распространен в Грузии в дни годовщины смерти Сталина. 9 марта в Тбилиси, Гори, Сухуми, Батуми строились баррикады из автобусов и троллейбусов, в демонстрациях участвовали сотни тысяч людей. Грузины негодовали на Хрущёва и Микояна, считая, что они стремятся «обвинить весь грузинский народ» вместе со Сталиным. Восставшие пытались обратиться к Молотову, настаивали на реабилитации Багирова и избрании в ЦК КПСС сына Сталина, Василия. Они также взывали за помощью к китайцам, маршал Чжу Дэ тогда находился с визитом в Грузии.
Поздно вечером 9 марта срочно прибывшие из Москвы секретари ЦК КПСС Аристов и Суслов отдали приказ командующему Закавказским военным округом генералу Ивану Ивановичу Федюнинскому применить против демонстрантов войска. Иначе как по ленинско-сталински разбираться с народом большевики так и не научились, даже после XX съезда. Около полуночи первая кровавая стычка произошла у Дома связи. На проспекте Руставели народ попытался сражаться с войсками. В ход пошли охотничьи ружья, бутылки с зажигательной смесью, ножи. Солдат называли извергами, фашистами, гестаповцами. Раздавались крики «Смерть русским!», «Смерть армянам!», «Кровь за кровь!». К утру восстание было подавлено танками. Несколько десятков восставших были убиты при подавлении. По всей Грузии прокатились массовые аресты.