Vào ngày 24 tháng 8 năm 1991, Gorbachev giải thể Ủy ban Chấp hành Trung ương, tuyên bố từ chức tổng bí thư Đảng Cộng sản Liên Xô và giải thể tất cả các đơn vị đảng trong chính phủ. Năm ngày sau, cơ quan lập pháp Xô Viết Tối cao Liên Xô quyết định đình chỉ hoạt động của Đảng Cộng sản Liên Xô trên toàn lãnh thổ Liên Xô, chấm dứt sự lãnh đạo của Đảng Cộng sản tại Liên Xô và giải thể lực lượng thống nhất còn lại duy nhất trong nước. Gorbachev thành lập Hội đồng Nhà nước Liên bang Xô viết ngày 5 tháng 9, để đưa ông và các quan chức tối cao của các nước cộng hòa còn lại thành một lãnh đạo tập thể, để có thể bổ nhiệm một thủ tướng của Liên Xô; nhưng nó đã không bao giờ hoạt động, mặc dù tướng mới bổ nhiệm của Liên Xô Ivan Silayev đã đăng bài thông qua Ủy ban về Quản lý hoạt động của nền kinh tế Liên Xô và Ủy ban Kinh tế Liên bang và cố gắng thành lập chính phủ trong lúc quyền lực bị suy giảm.

Liên Xô nhanh chóng bị tan rã trong quý cuối cùng của năm 1991. Giữa khoảng tháng 8 và tháng 12, 10 nước cộng hòa tuyên bố độc lập, phần lớn là e ngại một cuộc đảo chính khác xảy ra. Vào cuối tháng 9, Gorbachev không còn quyền lực gây ảnh hưởng đến các sự kiện bên ngoài Moscow nữa. Ông ta bị Yeltsin thách thức, Yeltsin đã bắt đầu tiếp quản những gì còn lại của chính phủ Liên Xô, kể cả điện Kremlin.

Vào ngày 17 tháng 9 năm 1991, các nghị quyết của Đại hội đồng số 46/4, 46/5 và 46/6 đã thừa nhận Estonia, Latvia và Litva gia nhập Liên hợp quốc, tuân theo các nghị quyết 709, 710 và 711 của Hội đồng Bảo an được thông qua vào ngày 12 tháng 9 mà không có phiếu bầu.^[71][72]

Vào ngày 7 tháng 11 năm 1991, hầu hết các tờ báo được gọi đất nước hiện tại là "Liên Xô cũ".^[73]

Vòng cuối cùng của sự tan rã của Liên Xô bắt đầu với một cuộc trưng cầu dân Ukraina vào ngày 1 tháng 12 năm 1991, trong đó 90% cử tri đã lựa chọn độc lập. Sự ly khai của Ukraina, chỉ đứng thứ hai sau Nga về quyền lực kinh tế và chính trị, đã chấm dứt các nỗ lực của Gorbachev để giữ Liên Xô thống nhất ngay cả trên một quy mô hạn chế. Các nhà lãnh đạo của ba nước cộng hòa Slav chính, Nga, Ukraine và Belarus (trước đây là Byelorussia), đã đồng ý thảo luận về các lựa chọn thay thế có thể có cho liên hiệp công đoàn.

Vào ngày 8 tháng 12, các Tổng thống, nhà lãnh đạo Nga, Ukraine và Belarus đã bí mật gặp nhau tại Belavezhskaya Pushcha, phía tây Belarus, và ký Hiệp ước Belovezha, Thỏa thuận tuyên bố giải thể Liên Xô bởi các quốc gia sáng lập (tố cáo Hiệp ước về việc thành lập Liên Xô 1922) và tuyên bố thành lập Cộng đồng các Quốc gia Độc lập (CIS) như một hiệp hội linh động hơn để thay thế. Họ cũng mời các nước cộng hòa khác gia nhập CIS. Gorbachev gọi đó là một cuộc đảo chính vi phạm hiến pháp. Tuy nhiên, vào thời điểm này, không còn nghi ngờ gì nữa, như lời mở đầu của tên Hiệp ước, "Liên Xô đã bắt đầu bị xóa tên trên bản đồ quốc tế."

Vào ngày 12 tháng 12, Liên Xô Tối cao của Liên bang Nga chính thức phê chuẩn Hiệp ước Belovezha và từ bỏ Hiệp ước về việc thành lập Liên Xô 1922. Nó cũng nhắc lại các đại biểu Nga từ Liên Xô Tối cao của Liên Xô. Tính hợp pháp của hành động này là vấn đề, vì luật Liên Xô không cho phép một nước cộng hòa đơn phương triệu hồi các đại biểu của mình.^[74] Tuy nhiên, không ai ở Nga hoặc điện Kremlin phản đối. Bất kỳ sự phản đối nào từ sau này sẽ không có hiệu lực, vì chính phủ Xô Viết đã KHÔNG còn quyền lực từ trước tháng 12. Bề ngoài, Nga là nước cộng hòa lớn nhất đã chính thức ly khai. Nhưng rõ ràng, Người Nga đã nhận ra rằng không thể rút khỏi một quốc gia không còn tồn tại. Cuối ngày hôm đó, Gorbachev ám chỉ lần đầu tiên ông đang cân nhắc việc từ chức tổng thống Liên Xô.^[75]

Vào ngày 17 tháng 12 năm 1991, cùng với 28 quốc gia châu Âu, Liên minh châu Âu (sau đó được gọi là Cộng đồng châu Âu), và bốn quốc gia không thuộc châu Âu, ba nước Cộng hòa Baltic và chín trong mười hai nước cộng hòa Liên Xô còn lại đã ký Hiến chương Năng lượng Châu Âu trong Hague như các quốc gia độc lập có chủ quyền.^[76]

Năm đại bàng hai đầu người Nga (bên dưới) thay thế biểu tượng nhà nước cũ của Liên Xô và chữ "СССР" (ở trên) ở mặt tiền của Cung điện Kremlin Grand sau khi giải thể Liên Xô.

Nghi ngờ vẫn còn về việc liệu các hiệp ước Belavezha đã giải thể bất hợp pháp Liên bang Xô viết, vì chỉ được ký kết bởi ba nước cộng hòa. Tuy nhiên, ngày 21 tháng 12 năm 1991, đại diện của 11 trong số 12 nước cộng hòa còn lại - tất cả ngoại trừ Gruzia - đã ký Nghị định thư Alma-Ata, xác nhận việc giải thể Liên minh và chính thức thành lập CIS. Họ cũng "chấp nhận" việc từ chức của Gorbachev. Trong khi Gorbachev không thực hiện bất kỳ kế hoạch chính thức nào để từ chức rời khỏi nhà Trắng, ông đã nói với CBS News rằng ông sẽ từ chức ngay khi CIS được thực thi.^[77]

Trong một bài phát biểu trên truyền hình toàn quốc vào sáng ngày 25 tháng 12 năm 1991, Gorbachev đã từ chức chủ tịch Liên Xô - hoặc, khi ông nói, "Tôi từ chối các hoạt động của tôi tại vị trí Chủ tịch Liên minh các nước Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết." Ông tuyên bố văn phòng đã và tất cả các quyền hạn bị giải thể (như kiểm soát kho vũ khí hạt nhân) được nhượng lại cho Yeltsin. Một tuần trước đó, Gorbachev đã gặp Yeltsin và chấp nhận sự tan rã của Liên Xô. Cùng ngày, Liên Xô Tối cao của Xô Viết Nga đã thông qua một đạo luật để thay đổi tên pháp lý của Nga từ "Liên bang Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Nga" thành "Liên bang Nga", cho thấy rằng Liên Bang Nga bây giờ là một quốc gia có chủ quyền.

Vào đêm ngày 25 tháng 12, lúc 7:32 chiều Thời gian Moscow, sau khi Gorbachev rời khỏi điện Kremlin, lá cờ Liên Xô cuối cùng đã được hạ xuống, và lá cờ của Nga được treo lên lúc 11:40, biểu tượng đánh dấu sự kết thúc của Liên Xô. Trong những lời chia tay của mình, ông bảo vệ thành tích mình về các cải cách và ổn định trong nước, nhưng thừa nhận, "Hệ thống cũ sụp đổ trước khi cái mới có thời gian để bắt đầu làm việc"^[78] Cùng ngày đó, Tổng thống Hoa Kỳ George H.W. Bush đã tổ chức một bài phát biểu trên truyền hình ngắn gọn chính thức công nhận sự độc lập của 11 nước cộng hòa còn lại.

Vào ngày 26 tháng 12, Hội đồng các nước Cộng hòa, phòng trên của Liên Xô Tối cao của Liên minh, đã bỏ phiếu cho cả chính họ và Liên Xô.^[79] (Căn phòng thấp hơn, Hội đồng Liên minh, đã không thể làm việc kể từ ngày 12 tháng 12, khi sự triệu hồi của các đại biểu Nga rời bỏ nó mà không có đại biểu.) Ngày hôm sau Yeltsin chuyển đến văn phòng cũ của Gorbachev, mặc dù chính quyền Nga đã tiếp quản phòng này hai ngày trước đó. Đến cuối năm 1991, một số tổ chức Liên Xô còn lại chưa được Nga tiếp quản, và các nước cộng hòa cá nhân đảm nhận vai trò của chính quyền trung ương.

Nghị định thư Alma-Ata cũng giải quyết các vấn đề khác, bao gồm cả tư cách thành viên LHQ. Đáng chú ý, Nga được ủy quyền để đảm nhận tư cách thành viên Liên Hợp Quốc của Liên Xô, bao gồm cả vị trí thường trực của mình trong Hội đồng Bảo an. Đại sứ Liên Xô tại LHQ đã gửi một lá thư có chữ ký của Tổng thống Nga Yeltsin đến Tổng thư ký LHQ ngày 24 tháng 12 năm 1991, thông báo với ông rằng theo Nghị định thư Alma-Ata, Nga là nước kế nhiệm của Liên Xô. Sau khi được tuyên bố trong các quốc gia thành viên LHQ khác, không có phản đối nào được nêu ra, tuyên bố này được chấp nhận vào ngày cuối cùng của năm, ngày 31 tháng 12 năm 1991.