Komunistička partija Hrvatske (KPH), kao dio Komunističke partije Jugoslavije (KPJ), organizirala je Narodnooslobodilački pokret (NOP). On se sastojao od narodnooslobodilačke vojske i narodnooslobodilačkih odbora, kao tijela novih narodnih vlasti. Na čelu KPJ-a i NOP-a bio je Josip Broz Tito.
Na početku je u redovima NOP-a bilo uglavnom srpsko stanovništvo, koje se „diglo na ustanak“ jer je bilo izloženo državnomu teroru NDH-a. Hrvati su znatnije pristupali NOP-u u Dalmaciji i Hrvatskomu primorju, gdje su se „digli na ustanak“ protiv talijanske aneksije i okupacije.
U težnji da se legitimiraju kao nositelji borbe protiv sila Osovine i kako bi stekli legitimitet pred saveznicima, komunisti su 1942. organizirali Antifašističko vijeće narodnoga oslobođenja Jugoslavije (AVNOJ). Nakon toga osnovana su i zemaljska antifašistička vijeća, što je bio uvod u stvaranje poslijeratne Jugoslavije kao zajednice ravnopravnih naroda. Godine 1943. utemeljeno je i Zemaljsko antifašističko vijeće narodnoga oslobođenja Hrvatske (ZAVNOH), kao vrhovno predstavničko tijelo NOP-a u Hrvatskoj. U njegovomu sastavu bili su i članovi predratnih političkih stranaka, primjerice HSS-a. No ključne odluke donosili su komunisti. Posebno zemaljsko antifašističko vijeće osnovano je i u Bosni i Hercegovini, kao predstavništvo bosansko-hercegovačkih naroda, muslimana, Hrvata i Srba.
Za komuniste je ključni cilj bilo revolucionarno preuzimanje vlasti, ali taj cilj nisu javno isticali kako ne bi stvorili neprijateljstvo među dijelom stanovništva. Umjesto toga isticali su borbu protiv okupatora i njihovih suradnika, odnosno stvaranje Jugoslavije kao ravnopravne zajednice naroda.
Uspjesi saveznika na drugim svjetskim bojištima također su doprinijeli jačanju partizanskoga pokreta. Kada je u rujnu 1943. kapitulirala Kraljevina Italija došlo je do rasula talijanske vojske u područjima uz hrvatsku jadransku obalu. Ovo je dovelo do jačanja NOP-a, a u partizanske jedinice su u tomu razdoblju sve više počeli pristupati Hrvati iz drugih hrvatskih krajeva. Osim toga ZAVNOH je nakon sloma Italije donio Odluku o priključenju Istre, Rijeke, Zadra i ostalih okupiranih krajeva Hrvatskoj.
Veliki uspjeh KPJ-a, odnosno NOP-a bila je odluka savezničkih sila krajem 1943. da pruže potporu narodnooslobodilačkoj vojsci. Velika Britanija utjecala je na kraljevsku jugoslavensku vladu u izbjeglištvu da priznaju Tita kao vođu otpora u Jugoslaviji, odnosno da više ne podržavaju četnički pokret kojega je vodio Draža Mihailović. Tako je tijekom 1944. i početkom 1945. formirana nova jugoslavenska vlada u kojoj su bili predstavnici NOP-a i kraljevske vlade, ali je u stvarnosti komunistima otvorena mogućnost da okončanjem rata preuzmu potpunu vlast u Jugoslaviji.
Sovjetska Crvena armija u jesen 1944. prodrla je u Srbiju te je pomogla partizanima ovladati Beogradom, glavnim jugoslavenskim gradom. Njemačka vojska u tomu se razdoblju povlačila iz jugoistočne Europe, pa se povukla i iz Dalmacije. Nakon toga ZAVNOH, koji je djelovao na području pod partizanskom kontrolom u središnjim dijelovima Hrvatske, preselio se u Šibenik. Također u Splitu je u travnju 1945. održano zasjedanje Predsjedništva ZAVNOH-a i tada je osnovana Narodna vlada Hrvatske čiji je predsjednik postao Vladimir Bakarić, inače čelnik KPH-a. Nedugo kasnije, približavanjem kraja Drugoga svjetskog rata i povlačenjem njemačke vojske s ovih prostora, jedinice Jugoslavenske armije 8. svibnja 1945. ušle su u Zagreb.