Stalinistisen Bolesław Bierutin kuoleman jälkeen Gomułka nousi uudelleen puolueen johtajaksi lokakuussa 1956. Hänen uudistuksensa olivat suosittuja ja hänen "puolalainen tiensä sosialismiin" tuli tunnetuksi. Palkat nousivat 50 prosentilla ja maan raskasta teollisuutta kehitettiin. Maatilojen kollektivointi peruttiin, sensuuria höllennettiin ja yhteistyö katolisen kirkon kanssa aloitettiin.. Neuvostoliiton johto kutsui Gomułkan neuvottelemaan Varsovaan Unkarin kansannousun johdosta lokakuussa 1956 . Gomułka nimitettiin Puolan yhdistyneen työväenpuolueen pääsihteeriksi. Gomułka hyväksyi virallisesti katolisen kirkon ja puolueen toisinajattelijoita (esimerkiksi Kołakowski). Hän otti osaa Varsovan liiton hyökkäykseen Tšekkoslovakiaan vuonna 1968. Samaan aikaan sensuurin tiukkeni ja opiskelijoiden ja intelligentsijan valvontaa tiukennettiin. Maaliskuussa 1968 aloitettiin juutalaisvastainen kampanja muiden Neuvostoblokin maiden tapaan Kuuden päivän sodan jälkeen vuonna 1967.