Na skutek porozumień sierpniowych od początku września 1980 roku zaczęły powstawać bardzo szybko wolne związki zawodowe. 17 września 1980 roku przedstawiciele związków zawodowych powołali do życia Niezależny Samorządny Związek Zawodowy "Solidarność", którą to nazwę zaproponował Karol Modzelewski. NSZZ "Solidarność" liczyła wtedy około 3,5 mln. członków, a liczba ta wciąż rosła. Organem naczelnym została Krajowa Komisja Porozumiewawcza na czele z Lechem Wałęsą.

Władze zintensyfikowały ataki na opozycyjny KOR i inne organizacje, ponownie aresztowano Moczulskiego. Planowano rozbicie porozumienia między robotnikami a opozycją intelektualną. Tymczasem powstało opozycyjne Niezależne Zrzeszenie Studentów (NZS) i NSZZ Rolników Indywidualnych, a władze "Solidarności" złożyły w Sądzie Wojewódzkim w Warszawie wniosek o rejestrację.

Na skutek działań władzy, która dążyła do zahamowania rozwoju "Solidarności" i nie chciała zrealizować postanowień dotyczących płac, 3 października odbył się strajk ostrzegawczy. W wyniku nacisków ZSRR, by bezwzględnie stłumić opór i ferment społeczeństwa gen. Jaruzelski nakazał przygotować plan wprowadzenia w kraju stanu wojennego. Tymczasem w samej PZPR oddolnie zaczęto domagać się zreformowania Partii.

NSZZ "Solidarność" został zarejestrowany 24 października. Zezwolono na wydawanie organu prasowego oraz audycje radiowe i telewizyjne. Jednak do statutu władze wprowadziły pewne poprawki, na które KKP się nie godziła, grożąc nawet ponownie strajkiem. W obawie jednak o możliwość interwencji radzieckiej, KKP zgodziła się na poprawki, ale ujęte w formie załącznika do statutu.

Tymczasem ustępstwa władz polskich coraz bardziej irytowały Moskwę, która naciskała na zaprowadzenie w Polsce stanu wojennego i rozprawienie z wywrotowymi siłami "Solidarności". Szantażowano stronę polską, że wojska Układu Warszawskiego są gotowe w każdej chwili wkroczyć do Polski i zaprowadzić porządek. Chciano wykorzystać zajęcie uwagi USA przez sprawę zakładników amerykańskich w Iranie oraz zmianę na stanowisku prezydenta. Jednak administracja amerykańska pozostała czujna, głównie na skutek obecności w ekipie Cartera Zbigniewa Brzezińskiego i żądano od Breżniewa, by umożliwił Polsce rozwiązanie kryzysu własnymi siłami. Z podobnym apelem do Moskwy zwrócił się Papież. Ostatecznie ZSRR skłoniło się, by kryzys w Polsce rozwiązany został przez wojsko polskie i zmniejszono naciski na władze polskie. W Polsce z kolei trwały przygotowania do zaprowadzenia stanu wojennego na wiosnę 1981 roku. Tymczasem pod koniec 1980 roku doszło do uspokojenia sytuacji w kraju, a symbolem porozumienia i zgody między społeczeństwem a władzą miało stać się odsłonięcie Pomnika Poległych Stoczniowców w grudniu 1980 roku transmitowane nawet przez telewizję. Pomnik w formie trzech krzyży i kotwic umieszczono przy bramie nr 2 Stoczni w Gdańsku. Na uroczystości byli obecni Lech Wałęsa, kardynał Franciszek Macharski, a władzę reprezentował Henryk Jabłoński- ówczesny przewodniczący Rady Państwa. Apel Poległych odczytał Daniel Olbrychski.

W styczniu 1981 roku znowu doszło do podgrzania nastrojów z powodu niewypełnionego sierpniowego postulatu dotyczącego wolnych sobót. W lutym premierem został gen. Jaruzelski. Społeczeństwo pokładało w nim duże nadzieje na załagodzenie i uspokojenie sytuacji w kraju. Efekt ten potęgował apel Jaruzelskiego "o dziewięćdziesiąt spokojnych dni".

W marcu 1981 roku na terenie Polski rozpoczęły się ćwiczenia wojsk Układu Warszawskiego - "Sojusz 81", które miały sprawdzić jaki jest stan przygotowań do rozprawy z opozycją. By dać jej pretekst 19 marca doszło do prowokacji, która polegała na pobiciu działaczy opozycyjnych m.in. Jana Rulewskiego, biorących udział w posiedzeniu Rady Narodowej w Bydgoszczy. Opozycja zażądała wyjaśnień dotyczących zaszłych wypadków i zapowiedziała strajk ostrzegawczy a następnie powszechny. Z tego powodu przedłużono bezterminowo manewry Układu Warszawskiego w Polsce. Zapowiedziany strajk ostrzegawczy przeprowadzono 27 marca. Dzięki mediacji prymasa Wyszyńskiego i porozumieniu między Wałęsą i Rakowskim, na mocy, którego "Solidarność" odwołała strajk powszechny nie doszło w tym czasie do użycia obcych wojsk przeciwko społeczeństwu polskiemu. Manewry "Sojuz 81"zakończyły się ostatecznie 7 kwietnia 1981 roku. Nie oznaczało to jednak wykluczenia możliwości interwencji sowieckiej w Polsce.

W kraju doszło do uspokojenia. "Solidarność" kierowana przez Krajową Komisję Porozumiewawczą prężnie działała, licząc 7-8 milionów członków. Zaczął ukazywać się tygodnik "Solidarność", którego redaktorem naczelnym był Tadeusz Mazowiecki. W maju zarejestrowano NSZZ Rolników Indywidualnych "Solidarność", a także NZS. Działacze KOR i ROPCiO zaangażowani w "Solidarność" przejawiali mniejszą aktywność, inaczej niż KPN, która zwoływała zebrania, manifestacje, wydawała legitymacje i tym samym zyskiwała sobie coraz większe poparcie społeczne. Jak grzyby po deszczu zaczęły powstawać kluby inteligencji katolickiej w całym kraju. Jednocześnie masowo występowali członkowie z PZPR. W Partii wyraźnie ścierały się dwa kierunki - zwolenników kategorycznej i szybkiej rozprawy w z "Solidarnością" z Albinem Siwakiem oraz grupa skłaniająca się ku porozumieniu z opozycją. Zwolennikami opcji drugiej i odkładania konfrontacji był Kania i Rakowski. Władze dalej starały się prowokować opozycję - pojawiały się wiadomości o bezczeszczeniu pomników żołnierzy Armii Czerwonej, brakowało papierosów i wprowadzonych w kwietniu kartek na mięso. Dodatkowo nastroje pogorszył zamach na Jana Pawła II oraz śmierć prymasa Wyszyńskiego.

Kreml w dalszym ciągu nalegał na stłumienie kontrrewolucji metodami siłowymi. W trakcie XI Plenum KC PZPR w czerwcu 1981 roku okazało się, że przewagę zdobywają siły konserwatywne domagające się rozprawy z "Solidarnością", jednak nie zdecydowano się jeszcze wtedy na usunięcie ze stanowiska Kani. IX Zjazd PZPR w lipcu nie doprowadził do zmiany układu sił w Partii, I sekretarzem powtórnie wybrano Kanię.

W lecie sytuacja się zaogniła. Nastąpiło to głównie na skutek braku w zaopatrzeniu. W sklepach zaczęło brakować wszystkiego, pojawiły się kolejki. Spowodowało to strajki i manifestacje. 3 sierpnia zorganizowano akcję w Warszawie polegającą na przejeździe przez centrum miasta autobusów i ciężarówek. W tak napiętej sytuacji toczyły się rozmowy między "Solidarnością" a rządowym Komitetem do Spraw Związków Zawodowych, które ostatecznie zostały zerwane.

We wrześniu 1981 roku w gorącej atmosferze odbywał się I Zjazd NSZZ "Solidarność". Rozpoczęła go odprawiona przez prymasa Glempa msza w katedrze oliwskiej. Obrady odbywały się w hali "Olivia". Przyjęto na Zjeździe "Posłanie do ludzi pracy Europy Wschodniej" autorstwa Jana Lityńskiego, w którym wzywano robotników innych krajów do wzięcia przykładu z "Solidarności" w walce o swobody i prawa demokratyczne. Zadecydowano też o rozwiązaniu KOR, którego cele i zadania realizowała już "Solidarność".

W PZPR dalej rywalizowały dwie opcje. Kania chciał powstrzymać konfrontację, a jej zdecydowanym zwolennikiem był Jaruzelski. 16 września PZPR ogłosiła zerwanie porozumień sierpniowych. Tymczasem na trwającym Zjeździe "Solidarności" zaczęły ujawniać się bardzo różne postawy i tendencje. Ostatecznie Lech Wałęsa został wybrany przewodniczącym Komisji Krajowej "Solidarność". Uchwalony na Zjeździe program "Solidarności" jako naczelny cel uznawał obronę pracowników, ich praw i wolności. Postulowano o samorządność pracowników oraz powszechne prawo do pracy.

Wczesną jesienią władze dalej podgrzewały nastroje społeczne utrzymując niewystarczający poziom zaopatrzenia i atakując opozycję. Na IV Plenum KC PZPR w październiku po rezygnacji Kani I sekretarzem został Jaruzelski, co oznaczało, że Partia, rząd i wojsko są opanowane przez zwolenników zaprowadzenia stanu wojennego. Sprawa była już przesądzona, wyczekiwano tylko na właściwy moment. Rosła liczba strajków, podejmowanych nawet wbrew woli Krajowej Komisji "Solidarności". Władze dalej prowokowały opozycję, nie poprawiały zaopatrzenia. Żadnych skutków nie przyniosło spotkanie prymasa Glempa i Wałęsy z Jaruzelskim. Społeczeństwo zmęczone napięciami i konfliktami dodatkowo obawiało się zimy. "Solidarności" udało się wygasić większość strajków robotniczych, ale trwały i rozszerzały się strajki studenckie. Opanowanie przez wojsko Wyższej Oficerskiej Szkoły Pożarniczej w Warszawie spowodowało zapowiedź strajku powszechnego w razie dalszych represji władz.

Z 12 na 13 grudnia 1981 roku w Polsce wprowadzono stan wojenny. Zablokowano połączenia telefoniczne, wprowadzono godzinę milicyjną, zakazano strajków i manifestacji. Jednocześnie internowano według list przygotowanych już w marcu 1981 roku około 6,5 tys. działaczy opozycyjnych. Z prawnego punktu widzenia stan wojenny był zamachem stanu, ponieważ konstytucja dopuszczała możliwość jego wprowadzenia tylko w przerwie między sesjami Sejmu, tymczasem sesja Sejmu trwała.

Kościół nawoływał do spokoju, ale wezwał władze do zezwolenia na działalność "Solidarności" oraz zwolnienia internowanych. Prymas Glemp powołał Prymasowski Komitet Pomocy Osobom Pozbawionym Wolności. Kierował nim biskup Władysław Miziołek, a działał ksiądz Jerzy Popiełuszko.

Aresztowano właściwie całe kierownictwo "Solidarności". Wałęsę internowano w Chyliacah, a następnie w Arłamowie. Aresztowanych nakłaniano do podpisywania deklaracji lojalności wobec władz. Na wolności pozostało kilku czołowych działaczy m.in. Władysław Frasyniuk, Zbigniew Bujak. Strajki, które wybuchły w zakładach po wprowadzeniu stanu wojennego łamało ZOMO, a ich przywódców skazywano na bardzo wysokie kary więzienia. Podobnie ZOMO poradziło sobie ze strajkiem w Gdańsku. Do starć doszło, gdy pod bramę i pomnik 16 grudnia w rocznicę masakry na Wybrzeżu zaczęli napływać ludzie. ZOMO i MO użyło do rozpędzenia tłumów petard, broni maszynowej, czołgów. Jedna osoba zginęła, a ponad tysiąc zostało rannych. W wigilię pod kościołami rozrzucano ulotki wydrukowane nielegalnie, zaczęły pojawiać się napisy "Zima wasza, wiosna nasza".

Strajki najdłużej trwały na Górnym Śląsku. To tam doszło do tragedii w kopalni "Wujek", gdzie zabito 9, a raniono kilkudziesięciu górników. Najdłużej strajkowała kopalnia "Piast" w Tychach.

Krajem faktycznie kierowała Wojskowa Rada Ocalenia Narodowego (WRON) oraz tajny Komitet Obrony Kraju, a decyzje należały do Jaruzelskiego, Kiszczaka i Siwickiego. Na skutek zaprowadzenia stanu wojennego nastąpił kolejny odpływ członków z PZPR. Najpierw planowano zastraszyć społeczeństwo, a potem stopniowo łagodzić terror przywracając powoli normalne warunki życia.

Już w styczniu 1982 roku zaczęto odbudowywać struktury "Solidarności". Eugeniusz Szumiejko i Andrzej Konarski stworzyli Ogólnopolski Komitet Oporu, a w kwietniu zaczęła działać Tymczasowa Komisja Koordynacyjna złożona z Bujaka, Frasyniuka, Lisa i Władysława Hardek. Wiosną zaczęło nadawać radio "Solidarność", ukazywał się "Tygodnik Mazowsze". Zasadniczo istniały dwie opcje, jedna opowiadała się za stworzeniem władz centralnych "Solidarności", druga popierała strukturę zdecentralizowaną. Pomoc dla podziemnej "Solidarności" zaczęła napływać z zagranicy.

Mimo, że złamano strajki stosowano inne formy oporu. Palono świeczki, bojkotowano prasę, organizowano manifestacje i demonstracje. Na szeroką skalę zaczęły działać podziemne wydawnictwa. Fala demonstracji ogarnęła kraj po olbrzymich podwyżkach cen, żywności o 241% oraz prądu o 171%. Manifestacje te rozpędzało ZOMO, uczestników aresztowano, a także zwalniano z pracy. Czystkę przeprowadzono pośród pracowników administracji publicznej, sądownictwa, szkolnictwa. Przed zwolnieniem chroniła jedynie deklaracja lojalności. W rocznicę podpisania porozumień sierpniowych przeprowadzono największe w czasie całego stanu wojennego manifestacje.

Uchwalona 8 października 1982 roku ustawa dotycząca związków zawodowych oznaczała w praktyce likwidację NSZZ "Solidarność", a nowe związki zawodowe miały być budowane od początku. W odpowiedzi w Stoczni Gdańskiej wybuchł strajk, a pod bramą nr 2 zorganizował się wiec szybko rozpędzony przez ZOMO. Również strajk został spacyfikowany.

Ustawa spowodowała zniesienie przez USA klauzuli najwyższego uprzywilejowania w handlu z Polską. Na skutek stanu wojennego sankcje na Polskę nałożyło NATO i USA. Pomoc charytatywną niosła Francja, RFN, Włochy, Belgia, Szwecja. 30 stycznia 1982 roku świat ogłosił "dzień solidarności" z Polską.

W listopadzie 1982 roku zwolniony z więzienia został Wałęsa. Była to zapowiedź kolejnych zwolnień jesienią tego roku. Powołany przez władze Patriotyczny Ruch Odrodzenia Narodowego (PRON) mający pozorować dialog ze społeczeństwem, zwrócił się w listopadzie do Sejmu o zniesienie stanu wojennego. 31 grudnia 1982 roku zawieszono stan wojenny, jednak dalej obowiązywały szczególne uregulowania dające władzom dużą swobodę działania. Zwolniono prawie całą resztę osób internowanych.

Podczas pielgrzymki w czerwcu 1983 roku Jan Paweł II w swych wystąpieniach podkreślił m.in. prawo do istnienia wolnych związków zawodowych, mówił o solidarności, nawiązywał do zaszłych wypadków. Podczas wycieczki do Doliny Chochołowskiej spotkał się z Wałęsą.

W celu stopniowej normalizacji sytuacji w kraju władze zniosły stan wojenny 22 lipca 1983 roku.