ב-23 באוגוסט 1939 חתמו גרמניה וברית המועצות על הסכם ריבנטרופ מולוטוב אשר כלל נספח חשאי שהבטיח את חלוקתה של פולין בין גרמניה הנאצית וברית המועצות הקומוניסטית, על פי קו קרזון, שהיה הצעה לגבולה המזרחי של פולין שהוצעה על ידי הבריטים ב-1919. ב-1 בספטמבר 1939, הורה היטלר לחייליו לפלוש לפולין, וב-17 בספטמבר החלה פלישת ברית המועצות לפולין. הצבא הפולני המיושן התמוטט תוך ימים ספורים, ולאחר הרעשה כבדה על ורשה נפלה עיר הבירה ב-27 בספטמבר. הממלכה המאוחדת וצרפת אשר ערבו לשלמותה של פולין, הכריזו מלחמה על גרמניה (וכך הייתה הפלישה הגרמנית לפולין העילה הרשמית לפרוץ מלחמת העולם השנייה), אך לא יכלו להושיע את פולין. ביוני 1941 הכריז היטלר מלחמה על ברית המועצות, ותוך ימים ספורים כבש את חלקי פולין שהיו בידי ברית המועצות. מערב פולין, עד העיר לודז' סופח לגרמניה, ומרכז פולין הפך לאזור "הממשל הכללי" גנרלגוברנמן, ובו הגיעו הנאצים לשיאים של אכזריות על אנושית, הן כלפי היהודים והן כלפי הפולנים.
הפולנים הקימו תנועת מחתרת אנטי נאצית, וכן ממשלה גולה בראשותו של הגנרל ולדיסלב שיקורסקי, אשר מושבה היה בתחילה בפריז ולאחר מכן בלונדון, ואשר קיבלה את הכרתה של ברית המועצות. במהלך המלחמה לחמו 400,000 פולנים לצד הרוסים, ואילו 200,000 לחמו בחזיתות השונות במערב, בכפיפות לממשלה הגולה בלונדון. צבא פולני בראשות הגנרל ולדיסלב אנדרס לחם באיטליה לצידם של הבריטים והאמריקנים.
באפריל 1943 נותקו היחסים בין הממשלה הגולה ובין ברית המועצות, לאחר שהגרמנים חשפו את קברי ההמונים של אלפי קצינים פולנים שנרצחו בידי הרוסים בשנת 1940, באירוע זה, המכונה טבח יער קאטין נרצחו כ־22,000 אזרחים וקצינים פולנים בידי הנ.ק.ו.ד. בהוראת סטלין. סטלין הכחיש כי הזוועות בוצעו על ידו, ועל רקע זה הכריז על ניתוק היחסים, צעד אליו התכונן זה מכבר, שכן היה בדעתו להחזיק בחלקים נרחבים של פולין לאחר המלחמה, ולמעשה לספח את כל השטחים שממזרח לקו קרזון ולהקים ביתר השטח ממשלת בובות קומוניסטית. ביולי 1944, עם שהחלו הרוסים לכבוש שטחים שהיו שייכים בעבר לפולין, הוקם "ועד פולני לשחרור לאומי" המכונה "ממשלת לובלין", אשר היווה את ממשלת הבובות ששאף סטלין להקים בפולין.
ורשה הייתה למרכז להתמרדות הפולנים כנגד הנאצים. מרד גטו ורשה באפריל 1943 היה ניסיון הירואי לשנות את גורל יהודי פולין אשר נגזר להשמדה. מרד ורשה באוגוסט 1944 היווה ניסיון של הלאומנים הפולנים, הנאמנים לממשלת לונדון, לקבוע עובדות ולשחרר את עירם בטרם יגיע אליהם הצבא האדום. המרד, עליו פיקד הגנרל תדיאוש בור קומורובסקי נכשל, ומאות אלפי פולנים נהרגו. העיר ורשה חרבה כולה.
המלחמה הביאה למותם של שישה מיליון אזרחים פולנים (כמחציתם יהודים), ולגירושם של 2.5 מיליון מהם לעבודות כפייה בגרמניה. הגרמנים ראו בפולנים אלמנט נחות מבחינה גזעית, ונקטו במדיניות מכוונת של הרעבה והשמדה. הגרוע מכל היה גורל היהודים. על אדמת פולין הוקמו גטאות, ומחנות ריכוז והשמדה. כשלושה מיליון מיהודי פולין מצאו את מותם באושוויץ, טרבלינקה, מאידנק, בלזץ, סוביבור, חלמנו, כמו גם יהודים מכל רחבי אירופה אשר הוסעו ברכבות אל אדמת פולין להשמדה. פולין הייתה גיא ההריגה הראשי של היהודים בשואה.
גורלה של פולין שלאחר המלחמה וצורתה הטריטוריאלית הוחלטו על ידי הרוסים ובעלות הברית המערביות, מבלי להיוועץ בממשלה הפולנית הגולה, אשר ראשה, שיקורסקי, נהרג בתאונת מטוס ביולי 1943, ולאחר מכן לא קמה לה הנהגה אשר הייתה יכולה להביא להשפעה על גורלה של פולין. החלוקה שעליה הוסכם הייתה כי פולין תקבל את פרוסיה המזרחית, אך כל חלקיה המזרחיים, ממזרח לקו קרזון, שנכבשו על ידי הרוסים ב-1939 ייוותרו בידי סטלין. למעשה, "זזה" פולין מערבה, כאשר הגרמנים, תושבי האזורים שסופחו לפולין, גורשו לגרמניה.
פולין הקומוניסטית.
בעקבות ועידת יאלטה בפברואר 1945 הוקמה ממשלת אחדות לאומית זמנית ביוני 1945. ארצות הברית הכירה בממשלה החדשה, אשר בסיסה הפרסונלי היה ב"ממשלת לובלין" הקומוניסטית, אך אלמנטים מן הממשלה הפולנית הגולה התפתו להצטרף אליה, כגון ראש הממשלה מיקולאיצ'יק. בשנת 1947 נערכו בחירות, אשר תוצאותיהן נשלטו בידי המפלגה הקומוניסטית. לאחר הבחירות נמלט מיקולאיצ'יק בחזרה ללונדון, והשלטון במדינה עבר לידי הקומוניסטים באופן מלא.
במאי 1955 נחתמה בוורשה "ברית ורשה" ברית צבאית של מדינות מזרח אירופה, אשר עמדה אל מול ברית נאט"ו, אליה הצטרפה בתקופה זו גרמניה המערבית.
באוקטובר 1956 לאחר הוועידה ה-20 של המפלגה הקומוניסטית של ברית המועצות במוסקבה שבה חשף ניקיטה חרושצ'וב בנאום הסודי את פשעי סטלין, החלו מהומות פועלים בעיר פוזנן. הדבר הביא לעלייתו לשלטון של הרפורמיסט ולדיסלב גומולקה אשר על אף שהותיר את המבנה הקומוניסטי של המשק, ואת התלות הפוליטית בברית המועצות, השכיל להעניק לפולנים שורת רפורמות שהביאו אותה למצב מתקדם מבחינת חירויות הפרט יחסית למדינות אירופה המזרחית האחרות.
ב-1968 השתנתה המגמה הליברלית, כאשר השלטון דיכא הפגנות סטודנטים ופתח במסע "אנטי ציוני" על מנת לדכא את תומכי גומולקה במפלגה. דבר זה הביא לעלייתם לארץ ישראל של שארית הפליטה של יהודי פולין. בדצמבר 1970 חל אי שקט אזרחי, הפגנות ושביתות שהביאו לעליית מחירים ולאי שביעות רצון כללית מן המשטר ומתנאי החיים במדינה. אדווארד גיירק החליף את גומולקה בתפקיד המזכיר הראשון של המפלגה הקומוניסטית.
הכלכלה הפולנית, אשר נשענה על תמיכה רבה של מדינות המערב, הראתה צמיחה ממשית בתחילת שנות השבעים, אך הון רב מן האשראי שנלקח במערב בוזבז לשווא, והכלכלה הריכוזית הפולנית לא השכילה להשתמש באופן נכון במשאבים שעמדו לרשותה. החוב הלאומי הפך לנטל על המדינה עד כדי כך שבשנת 1979 הראתה הכלכלה שיעור צמיחה שלילי.
בשנת 1978 נבחר הבישוף של קרקוב, הקרדינל קרול יוזף וויטילה, לאפיפיור, יוחנן פאולוס השני. ביקורו של האפיפיור בפולין בשנת 1979 עורר רגשות דתיים ולאומיים.
ב-1 ביולי 1980 בעת שהחוב הכספי החיצוני של פולין הגיע לעשרים מיליארד דולר, ניסתה הממשלה להעלות את מחירי הבשר. הדבר הביא לתגובת שרשרת של שביתות, אשר השביתו למעשה את כל החוף הבלטי של המדינה, ולסגירת מכרות הפחם בחבל שלזיה. פולין נכנסה למשבר שעתיד להשפיע עליה באופן קריטי.
ב-31 באוגוסט 1980 העובדים במספנה על שם לנין בעיר גדנסק, המונהגים על ידי חשמלאי בשם לך ואלנסה חתמו על הסכם בן 21 נקודות עם הממשלה לסיום שביתתם. הסכמים נוספים נחתמו בשצ'צ'ין ובשלזיה. התניה העיקרית בהסכמים אלו הייתה מתן האפשרות לעובדים להתאגד באיגוד מקצועי עצמאי, ומתן זכות השביתה. לאחר חתימת הסכמי גדנסק נוצרה תנועה לאומית חדשה בשם "סולידריות" אשר סחפה את פולין.
חוסר שביעות הרצון שבוטאה בשביתות אך גברה עם גילויים על שחיתות בשורות המפלגה, והנהלה כלכלית כושלת. בספטמבר 1980 הוחלף גיירק בתפקיד המזכיר הראשון על ידי סטניסלב קניה. ברית המועצות ראתה התפתחויות אלו בדאגה, וריכזה כוחות ניכרים בגבולה המערבי. בפברואר 1981 קיבל שר ההגנה וויצ'ך ירוזלסקי את תפקיד ראש הממשלה, ובאוקטובר 1981 קיבל את תפקיד המזכיר הראשון של המפלגה הקומוניסטית. במקביל, בחר הקונגרס הראשון של תנועת סולידריות בלך ואלנסה ליו"ר התנועה.
המשטר הצבאי.
ב-12 בדצמבר הוכרז על משטר צבאי, והצבא ומשטרת המהומות נשלחו למחוץ את התנגדות אנשי סולידריות. כל מנהיגי סולידריות, וכן אינטלקטואלים רבים, נעצרו. ארצות הברית ומדינות המערב הגיבו בסנקציות כלכליות נגד המשטר הפולני ונגד ברית המועצות. במשך שנים מספר הייתה פולין במצב של אי שקט פוליטי ואזרחי.
בשורת צעדים איטיים, החל המשטר הפולני נסוג מן המשטר הצבאי. בדצמבר 1982 הוכרז על השעיית המשטר הצבאי, ומספר אסירים פוליטיים שוחררו. ביולי 1983 הסתיים המשטר הצבאי באופן רשמי, ניתנה חנינה, ושוחררו אסירים פוליטיים נוספים. ביולי 1984 ניתנה חנינה כללית, ושנתיים לאחר מכן שוחררו אחרוני האסירים הפוליטיים. עם זאת המשיך המשטר לרדוף את הפעילים בסולידריות. קיום התנועה נאסר, ופרסומים מטעמה הוחרמו.
הפגנות הסטודנטים התחדשו בפברואר 1988. עקב המשך המיתון הכלכלי שהביא לשביתות ברחבי המדינה באפריל, מאי ואוגוסט. באוגוסט 16,000 כורי פחם שבתו בדרום המדינה, וצבא פולין נשלח לשבור את השביתה. ברית המועצות, שדם סבלה מחוסר יציבות, לא הייתה מוכנה להפעיל לחץ צבאי או אחר כדי לתמוך במשטרים של בעלת הברית. ממשלת פולין הרגישה שהיא נאלצת לנהל משא ומתן עם האופוזיציה ובספטמבר 1988 החלו במגדלנקה שיחות ראשוניות עם מנהיגי סולידריות. בפגישות רבות שהתקיימו היו בין היתר וולנסה וגנרל קישצ'אק.
הרפובליקה השלישית.
עלייתו לשלטון בברית המועצות של מיכאיל גורבצ'וב אשר הכריז על "פרסטרויקה" ו"גלאסנוסט", הביאה להזדמנות לשינוי ללא שפיכות דמים, שיהפוך את המדינה הקומוניסטית החד-מפלגתית בפולין לדמוקרטיה רב-מפלגתית. הידרדרות המצב הכלכלי ושורת שביתות הביאו להכרת הממשל בתנועת "סולידריות" בשנת 1988, ולדמוקרטיזציה מהירה, במהלכה ביקש הנשיא ירוזלסקי ב-19 באוגוסט 1989 מפעיל סולידריות תדיאוש מזובייצקי להקים ממשלה. בינואר 1990 בוטלה המפלגה הקומוניסטית, ובמקומה באה "המפלגה הסוציאל-דמוקרטית של הרפובליקה הפולנית". בדצמבר 1990 היה לך ואלנסה לנשיא הראשון של הרפובליקה הפולנית השלישית, לאחר שנבחר בבחירות דמוקרטיות וחופשיות.