Az október 23-i budapesti tömegtüntetés a kommunista pártvezetés ellenséges reakciója és a fegyvertelen tömegre leadott véres sortűz következtében még aznap éjjel fegyveres felkeléssé nőtt. Ez a kormány bukásához, a szovjet csapatok visszavonulásához, majd a többpártrendszer visszaállításához és az ország demokratikus átalakulásához vezetett. November első napjaiban az új kormány megkezdte a tárgyalásokat a Szovjetunióval a szovjet csapatok teljes kivonásáról, a Varsói Szerződésből való kilépésről és az ország semlegességéről. A szovjet politikai vezetés azonban a kezdeti hajlandóság után meggondolta magát, és miután a nyugati nagyhatalmak biztosították arról, hogy nem nyújtanak a magyar kormánynak segítséget, november 4-én a szovjet csapatok hadüzenet nélküli háborút indítottak Magyarország ellen. Az aránytalan túlerővel szemben egyedül maradt ország több napon át folytatott szabadságharca így végül elbukott.

A harcokban a titkosítás alól 1993-ban feloldott statisztikai adatok szerint 2652 magyar állampolgár esett el. A sebesültek száma magyar oldalon 19 226 fő volt. A forradalom következményeként kb. negyedmillió magyar hagyta el az országot, nyugatra menekülve.
1957. januártól a forradalom résztvevőit tömegesen börtönözték be, majd sokukat kivégezték. A brutális megtorlást és a magyar nép elnyomását az ENSZ és a világ közvéleménye egyaránt elítélte. A forradalom leverését követő évtizedekben Magyarországon tilos volt erről az időszakról beszélni, ellenforradalomnak bélyegezték.

Az első halálos ítéletet 1956. december 15-én hajtották végre Miskolcon. Az utolsót 1961. augusztus 26-án, amikor a Baross téri szabadságharcosokat végzik ki.
Nagy Imre és vádlott társai titkos pere 1958. február 5-én kezdődött. Június 15-én Nagy Imrét, Maléter Pált, Gimes Miklóst halálra ítélik.
1958. június 16-án hajnalban a kivégzetteket - hogy nyughelyüket senki ne ismerje és látogathassa - az Országos Börtön sétálóudvarán földelték el, a földhányást lommal fedték be. Az országgal másnap tudatták a kivégzések tényét, azt azonban a beavatottakon kívül senki nem tudta, mi történt a holttestekkel. Két és fél évvel később, 1961. február 24-én a koporsókat kiásták, kátránypapírba drótozták és a közeli Újköztemetőben földelték el újra őket, jeltelen sírokba. A sírok fedőneveket kaptak, Nagy Imre sírjának fedőneve Borbíró Piroska lett.

Az újratemetésre 31 évvel Nagy Imre, Maléter Pál és Gimes Miklós kivégzése után került sor. Nagy Imre, az 1956-os forradalom miniszterelnöke újratemetése a kommunizmusból a demokráciába vezető magyar átmenet egyik legnagyobb hatású szimbolikus eseménye volt, 1989. június 16-án.

1989 óta a forradalom kitörésének napja, október 23. nemzeti ünnep Magyarországon.