Daarna het hy opgang gemaak in die partyhiërargie tot in die Politburo. Hy het tot die intieme binnekring van partyleiers en kommissarisse behoort wat regstreekse toegang tot Stalin gehad het. In die tyd van die Groot Suiwering het Chroesjtsjof opdrag gegee vir die teregstelling van 55 741 streeksfunksionarisse en daarmee die kwota van 50 000 waarvoor Stalin opdrag gegee het, ver oorskry. Teen die lente van 1938 het hy toesig gehou oor die inhegtenisneming van 35 van die 38 provinsiale en stedelike partysekretarisse. Hy het as leier van Moskou sy dodelyste self regstreeks na Stalin gebring. Hy het later die Sowjet-argiewe laat deursoek in ’n poging om alle bewyse uit te wis.
Chroesjtsjof was eiesinnig en impulsief. Hoewel hy nie so ’n terreurbewind soos Stalin gevoer het nie, het hy wel met ’n ystervuis regeer. Tog was hy ook verantwoordelik vir die Ontdooiing, ’n tydperk in die Sowjetunie toe wegbeweeg is van die streng vereistes vir sosialistiese realisme, kunstenaars meer vryhede gehad het en sensuur verslap is. Hy het geglo die Sowjetunie kan kers vashou by die lewenstandaarde in die Weste en was nie bang dat Sowjet-burgers sien wat oorsee bereik is nie. Anders as Stalin het hy Sowjet-burgers toegelaat om te reis (meer as 700 000 het in 1957 oorsee gereis) en buitelanders toegelaat om die Sowjetunie te besoek.
Chroesjtsjof is op 14 Oktober 1964 deur die ander lede van die Politburo uit sy amp onthef, veral weens die Kubaanse missielkrisis en sy persoonlike optrede wat die Poliburo as vernederend vir die Sowjetunie beskou het. Hy is beskuldig van ’n willekeurige beleid, ondeurdagte reorganisasies, die najaag van ’n persoonlike kultus en nepotisme. Hy is deur Leonid Brezjnef opgevolg. Ná sewe jaar in huisarres is Chroesjtsjof op 11 September 1971 in sy huis in Moskou dood.