I 1980 ble han medlem av politbyrået. I den egenskap fikk Gorbatsjov det fulle ansvar for landets økonomi. Etter at først Jurij Andropov og deretter Konstantin Tsjernenko døde i henholdsvis 1984 og 1985, ble Gorbatsjov utnevnt til partiets generalsekretær. Han innledet nesten omgående et omfattende politisk og økonomisk reformprogram under parolene «glasnost» (åpenhet; blant annet for at ledelsen skulle få informasjon om problemer i samfunnet) og «perestrojka» (omstrukturering). Hensikten var å reformere systemet, men det skulle bevares, ikke brytes ned. Systemet var i seg selv godt nok, men det skulle akselereres, og arbeidsdisiplinen skulle forbedres. Perestrojka ble til etter Tsjernobyl-ulykken som avslørte svakhetene og dysfunksjonene i sovjetstaten: Gorbatsjov kritiserte serviliteten og forfølgelse av anderledestenkende. I 1989 ble det for første gang arrangerte en form for frie valg til det øverste sovjet og innbyggerne fikk der se at Andrej Sakharov åpent utfordret Gorbatsjov.