ХХ съезд проходил с 14 по 25 февраля 1956 года. На съезде присутствовало 1349 делегатов с решающим голосом и 81 делегат с совещательным голосом, представлявших 6 795 896 членов партии и 419 609 кандидатов в члены партии. В повестку съезда были включены следующие вопросы: отчетный доклад КПСС, отчётный доклад Центральной ревизионной комиссии КПСС, директивы по 6-му пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1956-1960 годы, выборы центральных органов партии. Главные события, сделавшие съезд знаменитым, произошли в последний день его работы на закрытом утреннем заседании. В этот день первый секретарь ЦК КПСС Никита Сергеевич Хрущёв выступил с закрытым докладом «О культе личности и его последствиях», который был посвящён осуждению культа личности И.В.Сталина. В нем была озвучена хрущевская точка зрения на недавнее прошлое страны, с перечислением многочисленных фактов из истории второй половины 1930-х — начала 1950-х, интерпретируемых как преступления, вина за которые возлагалась на Сталина. В докладе была также поднята проблема реабилитации партийных и военных деятелей, репрессированных при Сталине.

Несмотря на условную закрытость, доклад был распространён по всем партийным ячейкам страны, причём на ряде предприятий к его обсуждению привлекали и беспартийных. Обсуждение доклада велось даже в ячейках ВЛКСМ. Доклад привлёк огромное внимание во всём мире, появились его переводы на различные языки, в том числе распространявшиеся в некоммунистических кругах. Однако в самом Советском Союзе он был опубликован только в 1989 году в журнале «Известия ЦК КПСС».

«Смягчённый» вариант доклада был обнародован в качестве постановления Президиума ЦК КПСС от 30 июня 1956 года под названием «О преодолении культа личности и его последствий», в котором задавались рамки допустимой критики сталинизма.