rząd polski na wychodźstwie obawiał się, że po wkroczeniu Armii Czerwonej na terytorium Polski Stalin będzie dążył do przekształcenia państwa polskiego w kolejną republikę radziecką. Co prawda od pewnego czasu prowadzono już przygotowania do przeprowadzenia powstania w Warszawie, ale obawiano się, że pochopnie podjęta decyzja może przynieść zbyt duże straty wśród ludności i poważne straty dla kultury narodowej. Kierownictwo polskiego państwa podziemnego zdawało sobie sprawę z tego, że zbyt wczesne rozpoczęcie działań ułatwi Niemcom zdławienie powstania. Ewentualne powstanie w Warszawie mogło być atutem w zbliżających się rozmowach Mikołajczyka ze Stalinem na temat przyszłego rządu i granic Polski (nie zdawano sobie sprawy, że decyzje te już dawno zapadły - konferencja w Teheranie, PKWN).
Generałowie Bór-Komorowski i Okulicki pod koniec sierpnia prowadzili intensywne konsultacje na temat podjęcia walk. Część oficerów AK zdecydowanie opowiadała się za ich rozpoczęciem, niepokój budziły natomiast informacje przekazane Borowi-Komorowskiemu przez Jana Nowaka Jeziorańskiego, który przestrzegał, że stanowisko Zachodu w sprawie polskiej jest bardzo niejasne. Ostatecznie decyzję o podjęciu walki podjęli Tadeusz Bór-Komorowski i Delegat Rządu na Kraj - Jan Stanisław Jankowski. Ich decyzję przyspieszył fakt, że w okolicach Pragi zaobserwowano już pierwsze czołgi radzieckie.
Powstanie rozpoczęto 1 VIII 1944 r. o godz. 17 (godzina "W"). AK dowodzona przez płk. Antoniego Chruściela ps. "Monter" wystawiła do walki ok. 35 tys. żołnierzy. Wspierały ją Narodowe Siły Zbrojne i częściowo Armia Ludowa. Powstańcy byli jednak fatalnie uzbrojeni, a oddziały hitlerowskie zaopatrzone były w czołgi, moździerze, artylerię, zdalnie sterowane bomby samobieżne "Goliat" i wspierane przez lotnictwo. Początkowo przeciw powstańcom walczyło 16 tys. żołnierzy niemieckich, a ich liczba wzrosła później do 25 tys.
Wykorzystując zaskoczenie okupanta, powstańcy opanowali Śródmieście, Stare Miasto z Powiślem, Dolny Mokotów i Żoliborz. Ludność cywilna Warszawy wspierała powstańców. W mieście uruchomiono powstańczą radiostację "Błyskawica", ujawniły się władze podziemne, panował nastrój radości i patriotycznego uniesienia.
Tymczasem alianci zachowali się dosyć powściągliwie wobec wydarzeń warszawskich - rząd brytyjski nie chciał początkowo uznać AK za armię sojuszniczą (hitlerowcy traktowali więc powstańców jak zbuntowanych cywilów), a później prowadzono długie rozmowy ze Stalinem na temat ewentualnej pomocy dla Warszawy. Stalin udawał, że w mieście nic się nie dzieje.
5 VIII Niemcy rozpoczęli kontrofensywę. Specjalny korpus pod dowództwem generała SS Ericha von den Bacha-Zelewskiego miał za zadanie zdławić powstanie i zrównać Warszawę z ziemią. W ciągu 6 dni wyparto AK z Ochoty, a od 12 VIII do 2 IX trwały zażarte walki o Stare Miasto. W jego obronie zginęło ok. 35 tys. żołnierzy i cywilów. Powstańcom usiłowały przyjść na pomoc oddziały AK z terenu, ale nie udało im się przedrzeć do miasta. W dniach 5-10 IX Niemcy przypuścili atak na Śródmieście (broniło się do końca powstania), 6 IX padło Powiśle, następnie Czerniaków, 24 IX rozpoczęły się 3-dniowe walki o Mokotów, a później o Żoliborz.
Rząd polski w Londynie przez cały czas apelował do sprzymierzonych o pomoc. Co prawda nocą z 4 na 5 VIII dokonano pierwszych zrzutów pod Warszawą, ale Brytyjczycy wycofali się z akcji uznając, że powodują one zbyt duże straty. Dopiero 30 VIII Anglicy i Amerykanie uznali AK za armię sojuszniczą i ogłosili, że akty represji wobec jej żołnierzy będą traktowane jako pogwałcenie praw wojny.
Stalin nakazał wstrzymać wojska radzieckie pod Warszawą i dopiero 10 IX udostępnił lotniska po stronie radzieckiej samolotom państw zachodnich niosącym pomoc walczącemu miastu.
2 X 1944 r. w kwaterze gen. von den Bacha przedstawiciele Komendy Głównej AK podpisali akt kapitulacji powstania. Przewidywał on, że powstańcy będą traktowani jak wojsko alianckie i zostaną osadzeni w obozach jenieckich - do niewoli trafił m.in. T. Bór-Komorowski. Mieszkańcy Warszawy mieli bezpiecznie opuścić miasto, które Niemcy przeznaczyli do zburzenia.
W ciągu 63 dni powstania zginęło ok. 17,5 tys. żołnierzy AK i ok. 180 tys. cywilów. Nie do oszacowania są straty, jakie poniosła polska kultura (zginęli m.in. K. K. Baczyński, T. Gajcy), całkowicie zniszczone zostały fabryki, a 80% budynków spalono i wysadzono w powietrze. Niemcy stracili 10 tys. żołnierzy, 9 tys. rannych i ok. 7 tys. zaginionych.
Cele polityczne powstania nie zostały osiągnięte, choć postój wojsk radzieckich pod Warszawą zniweczył szanse Stalina na podbój całych Niemiec. Faktycznie jednak każda decyzja dotycząca powstania była zła: gdyby zaniechano walk, Stalinowi łatwiej byłoby oskarżyć kierownictwo Polski podziemnej o "współpracę" z Hitlerem; znacznie przeceniono natomiast znaczenie powstania jako manifestacji politycznej, która miała wstrząsnąć sumieniem świata.