Khi nhậm chức, Bộ trưởng Tư pháp Trịnh Đình Thảo của chính phủ Trần Trọng Kim đã ra lệnh thả hàng ngàn tù chính trị bị Pháp giam giữ trước đó bao gồm đảng viên Đảng Cộng sản Đông Dương và các đảng phái quốc gia, đồng thời cho phép các tổ chức, hội đoàn chính trị được hoạt động công khai. Tin đồn lực lượng quân Nhật sắp sửa đầu hàng đã lan tỏa khắp nơi tại miền Bắc, lợi dụng cơ hội, dân chúng đã tụ tập biểu tình, bãi công nhiều nơi, như ở Thái Bình vào ngày 11 tháng 8. Từ ngày 12 tháng 8 năm 1945, các đơn vị Giải phóng quân của Việt Minh lần lượt tiến công các đồn Nhật ở các tỉnh Cao Bằng, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Yên Bái,... và hỗ trợ nhân dân các tỉnh này tiến lên giành chính quyền tại các tỉnh lỵ.
Hội nghị toàn quốc họp ở Tân Trào ngày 13 tháng 8 năm 1945, dưới sự chủ trì của Hồ Chí Minh với sự tham gia của Trường Chinh (chủ tọa), Hoàng Quốc Việt, Nguyễn Lương Bằng đã nhận định rằng, điều kiện cho Tổng khởi nghĩa đã chín muồi và chuẩn bị lãnh đạo toàn dân khởi nghĩa. Ủy ban Khởi nghĩa toàn quốc được thành lập gồm: Trường Chinh, Võ Nguyên Giáp, Trần Đăng Ninh, Lê Thanh Nghị và Chu Văn Tấn. Tuy nhiên, nhiều nơi nổi dậy khi chưa nhận được chỉ thị của Trung ương. Một đoàn cán bộ gồm Trần Huy Liệu, Nguyễn Lương Bằng, Huy Cận vào Huế, và Hoàng Quốc Việt, Cao Hồng Lãnh, Nguyễn Thị Thập vào Sài Gòn để đôn đốc khởi nghĩa.
Ngày 14 tháng 8, một số cán bộ Đảng Cộng sản và Việt Minh dù chưa nhận được lệnh khởi nghĩa nhưng căn cứ vào tình hình hiện tại và chỉ thị "Nhật - Pháp bắn nhau và hành động của chúng ta" đã quyết định cùng nhân dân khởi nghĩa, khởi nghĩa lan rộng ra xã thuộc các tỉnh ở đồng bằng sông Hồng như Thanh Hóa, Thái Bình,...
Ngày 16 tháng 8 năm 1945, một đơn vị Giải phóng quân của Việt Minh do Võ Nguyên Giáp chỉ huy từ Tân Trào (Tuyên Quang) kéo về bao vây, tấn công quân Nhật ở thị xã Thái Nguyên.
