Getúlio Vargas, o candidato derrotado nas eleições presidenciais de 1930, liderou uma revolta que o colocou no poder. Vargas, ex-governador do estado do Rio Grande do Sul, permaneceu no centro da vida nacional brasileira pelos próximos 24 anos, ocupando o cargo de diretor executivo em duas ocasiões, de 1930 a 1945 e de 1951 a 1954.
A Grande Depressão dos anos 1930, ocorrida durante a primeira presidência de Vargas, causou consideráveis dificuldades econômicas para o Brasil. Além disso, os estados competiram com o governo nacional pelo controle político, e o povo de São Paulo encenou uma revolta sangrenta, embora malsucedida. Em 1934, uma nova constituição concedeu ao governo central maior autoridade e previu o sufrágio universal. Três anos depois, após outra revolta, o presidente Vargas capturou virtualmente poderes absolutos e estabeleceu outra constituição, sob a qual continuou como presidente.
A nova administração, conhecida como O Estado Novo, então, aumentou o controle de Vargas de que ele era capaz de suprimir todas as manifestações da vontade popular e tirar do Brasil a maioria das armadilhas pelas quais poderia eventualmente se tornar uma democracia. Vargas transferia cada vez mais as funções políticas, econômicas e sociais dos estados para a égide do governo nacional. No entanto, ele também diversificou o setor agrícola, promulgou legislação social que beneficiou a classe trabalhadora e insistiu na industrialização adicional através da substituição de importações (usando tarifas protecionistas e outras políticas para limitar as importações e ao mesmo tempo incentivando a produção doméstica).
Na Segunda Guerra Mundial, em 1939, o governo Vargas apoiou a política americana de solidariedade interamericana e, em 22 de agosto de 1942, declarou guerra contra a Alemanha e a Itália. A Força Aérea do Brasil ajudou a defender o Atlântico Sul através do patrulhamento antissubmarino, e os Estados Unidos usaram algumas bases navais e aéreas brasileiras, incluindo um importante campo aéreo em Natal, que forneceu o elo mais próximo entre as Américas e a África.
O Brasil enviou uma força expedicionária à Itália em julho de 1944 que se destacou em várias batalhas. As forças armadas brasileiras melhoraram significativamente seus equipamentos por meio do empréstimo-arrendamento dos EUA, e os dois governos concordaram em aumentar as exportações brasileiras de matérias-primas. Quando a guerra chegou ao fim, alguns oficiais militares acreditavam que o presidente Vargas poderia tentar manter o poder e, em 29 de outubro de 1945, organizaram um golpe que o obrigou a renunciar. O Brasil então experimentou a democracia.
O general Eurico Gaspar Dutra, escolha do próprio Vargas, venceu a eleição presidencial em dezembro de 1945; O próprio Vargas foi eleito para o Senado. No ano seguinte, o Brasil promulgou uma nova constituição – a quinta e a quarta da era republicana da nação – que incluía salvaguardas destinadas a impedir a ascensão de outro presidente ou ditador avassalador. Limitou o mandato presidencial a cinco anos, separou os três ramos do governo e restringiu a intervenção federal nos assuntos dos estados.
As eleições gerais de 1950 devolveram Vargas ao poder por uma margem substancial. Embora ele não tenha conseguido uma clara maioria na corrida de quatro jogadores, ele garantiu 1.500.000 votos a mais do que o segundo colocado e quase o total combinado dos três candidatos rivais. Consequentemente, ele foi novamente instalado na presidência em 31 de janeiro de 1951, apesar das graves apreensões dos líderes militares que o depuseram em 1945. Vargas, no entanto, foi incapaz de dominar as forças políticas do país ou de explorar as forças sociais. e tendências econômicas para sua vantagem, e, porque ele se esforçou para respeitar pela constituição de 1946, alguns brasileiros o criticaram pela fraca liderança. Na falta de uma maioria firme no Congresso, ele não poderia promulgar seus próprios programas nem resistir às pressões contraditórias de seus apoiadores e opositores.
O Brasil enfrentou sérios problemas econômicos, incluindo a inflação e uma crescente dívida nacional, já que os gastos do governo consistentemente superaram as receitas. Para combater essas tendências, os brasileiros desejavam um desenvolvimento industrial mais rápido e medidas para limitar a inflação e os gastos do governo. Vargas manteve um equilíbrio precário entre aqueles que advogam uma maior intervenção estatal na economia (incluindo a propriedade governamental de indústrias e recursos naturais) e aqueles que insistem em investimentos privados nacionais e estrangeiros. Em 1953, o governo interveio diretamente, criando uma corporação nacional de petróleo, a Petrobrás.
Por três anos, a popularidade de Vargas em grande parte o protegeu do ataque de adversários políticos, que dirigiram suas críticas contra membros de sua administração.João Goulart, o jovem protegido de Vargas e vice-presidente do Partido Trabalhista Brasileiro (PTB), foi acusado de usar seu escritório para transformar o trabalho organizado em uma máquina política leal a Vargas. Ele foi demitido como ministro do Trabalho em 1954 por causa de seu papel (com a aquiescência do presidente) em dobrar radicalmente o salário mínimo, uma ação que contribuiu grandemente para a espiral inflacionária. Seguiu-se uma série de crises, atingindo o clímax em 5 de agosto de 1954, quando assassinos assassinaram um oficial da força aérea e tentaram matar Carlos Lacerda, editor de um jornal da oposição. Investigações subsequentes revelaram que a guarda pessoal do presidente havia contratado os assassinos e que a corrupção era generalizada dentro da administração. O ex-ditador foi engolido por uma onda de antipatia Em resposta, um grupo de oficiais do exército exigiu a renúncia de Vargas e, em 24 de agosto de 1954, ele cometeu suicídio em uma aparente tentativa de gerar simpatia por suas políticas e seus seguidores.
O então vice-presidente João Café Filho cumpriu a maior parte do restante do mandato de Vargas e realizou os preparativos para a eleição presidencial de outubro de 1955. Os principais partidos políticos não se uniram atrás de um único candidato; em vez disso, surgiram três fortes concorrentes: ex- governador do estado de Minas Gerais, Juscelino Kubitschek de Oliveira, popularmente considerado o herdeiro político de Vargas; ex- governador do estado de São Paulo, Ademar de Barros, que teve amplo apoio de grupos financeiros e comerciais; e marechal Juárez Távora, considerado o representante de grupos militares e civis conservadores. Kubitschek ganhou a eleição com pouco mais de um terço do total de votos. Os brasileiros interpretaram amplamente as eleições como uma reivindicação popular da posição de Vargas. No entanto, a inquietação civil surgiu no horizonte: a imprensa conservadora considerava Kubitschek um radical perigoso, e o ilegal, mas ativo Partido Comunista, que havia dado seu apoio não solicitado a Kubitschek, afirmou ter fornecido sua margem de vitória. Além disso, após um ataque cardíaco que incapacitou Café Filho, surgiram rumores de um golpe que impediria a posse de Kubitschek. Contudo,Teixeira Lott, o ministro da guerra e marechal Odílio Denys, que comandava as tropas do exército no Rio de Janeiro, encenou um “contra-golpe” em 11 de novembro de 1955, para garantir a posse do presidente eleito, e Kubitschek assumiu o cargo em 31 de janeiro de 1956.
Kubitschek encorajou um espírito nacionalista generalizado apelando para a demanda popular pelo desenvolvimento econômico e para a crença de que o Brasil estava destinado a se tornar uma grande potência entre as nações do mundo. Kubitschek achava que o governo nacional deveria desempenhar um papel vital em áreas econômicas que pareciam pouco atraentes para o investimento privado; assim, sua administração empreendeu programas ambiciosos para construir rodovias e projetos de energia hidrelétrica, expandir a produção de ferro, aço, petróleo e carvão, e ajudar as indústrias privadas. Seu papel no planejamento, inicialmente a construção de Brasília, uma nova capital federal a 930 quilômetros a noroeste do Rio de Janeiro, foi talvez sua mais notável e controversa realização. Kubitschek queria que Brasília concentrasse a atenção no interior do país, acelerasse a ocupação da região e desenvolvesse seus recursos inexplorados. Moradores do Rio de Janeiro denunciaram o projeto, mas a maioria dos brasileiros em outras regiões considerava a cidade nascente como um símbolo da grandeza futura da nação. Nas relações interamericanas, o governo Kubitschek propôs a adoção de Operação Pan America, um programa de desenvolvimento econômico para a América Latina que antecipou a Aliança para o Progresso.
O Brasil alcançou grande progresso material durante o período Kubitschek, mas a um preço alto: o custo de vida e o volume de moeda em circulação triplicaram entre 1956 e 1961, enquanto a grande dívida externa do Brasil quase dobrou. O produto nacional bruto subiu para níveis sem precedentes, mas o padrão de vida permaneceu inalterado ou diminuiu. Ao mesmo tempo, surgiram evidências de corrupção em grande escala e favoritismo entre os que ocupavam cargos públicos.