Hòa chung không khí sục sôi của cả nước hưởng ứng lời kêu gọi của Chủ tịch Hồ Chí Minh và dựa trên chỉ thị "Nhật - Pháp bắn nhau và hành động của chúng ta", nhân dân ta trên khắp mọi miền Tổ quốc đã nắm bắt thời cơ, vùng lên giành lấy chính quyền. Tại Hà Nội, trái tim của cả nước, từ sớm ngày 19/8/1945, quần chúng cách mạng cùng lực lượng tự vệ cứu quốc đã tập hợp thành đội ngũ tham gia các cuộc biểu tình rầm rộ.
Hàng vạn nông dân từ các vùng ngoại thành và các huyện lân cận, với khí thế hào hùng, mang theo gậy gộc, mã tấu và cả súng đã tràn vào nội thành. Trong dòng người cách mạng cuồn cuộn đổ về từ mọi nẻo đường, những gương mặt trẻ của Đội Tự vệ cứu quốc, Đội Danh dự Việt Minh, Đội Trinh sát, Đội Trừ gian… hiện diện ở Quảng trường Nhà hát thành phố, ở Bắc Bộ phủ để giữ gìn ANTT, là chỗ dựa vững chắc cho quần chúng nhất tề vùng lên đập tan xiềng xích nô lệ.
Họ đã phối hợp cùng các lực lượng khác hỗ trợ đắc lực thực hiện nhiệm vụ bao vây, chiếm lĩnh các cơ quan đầu não của ngụy quyền như: Phủ Khâm sai, Sở Mật thám, cảnh sát và đặc biệt là Trại giam Hỏa Lò cùng các công sở khác của chính quyền bù nhìn; tước vũ khí của kẻ thù, vô hiệu hóa bộ máy đàn áp.
Những tên Việt gian, phản động, những kẻ bán nước cầu vinh bị tóm gọn. Tại Trại Bảo an binh, dù quân Nhật đã điều xe tăng và binh lính phong tỏa các lối đi, nhưng trước khí thế cách mạng áp đảo, sức mạnh như triều dâng của quần chúng khởi nghĩa và hàng trăm chiến sĩ tự vệ trang bị vũ khí, quân Nhật đã buộc phải nhượng bộ. Ngày 19/8/1945 đã đi vào lịch sử dân tộc như một dấu mốc vĩ đại, đánh dấu sự thành công của Cách mạng Tháng Tám, lực lượng CAND chính thức được thành lập.
Sau khi giành được chính quyền, ở Bắc Bộ, chính quyền cách mạng đã nhanh chóng củng cố tổ chức bằng cách thành lập Sở Liêm phóng và Sở Cảnh sát. Ngày 25/8/1945, đồng chí Chu Đình Xương, Trưởng ban Tài chính của Xứ ủy Bắc Kỳ được cử làm Giám đốc Sở Liêm phóng Bắc Bộ. Tổ chức của Sở Liêm phóng bao gồm các phòng ban chính như: Phòng Chính trị, Phòng Hình sự - Tư pháp, Phòng Quản trị trại giam, Phòng Hành chính ngoại vụ và Phòng Căn cước. Bên cạnh đó, tại các tỉnh thuộc Bắc Bộ, nơi nào giành được chính quyền đều thành lập Ty Liêm phóng và Ty Cảnh sát.
Tin tức khởi nghĩa thắng lợi ở Hà Nội và các tỉnh dồn dập bay tới. Trước tình hình đó, Ủy ban khởi nghĩa Thừa Thiên - Huế quyết định lãnh đạo nhân dân khởi nghĩa giành chính quyền. Ngày 23/8/1945, Huế bừng tỉnh trong tiếng reo hò vang dội của hơn 15 vạn nhân dân. Biển người tràn ngập các phố, hòa mình vào dòng chảy cách mạng mãnh liệt, quyết tâm giành lại độc lập, tự do cho dân tộc.
Dưới sự lãnh đạo của Mặt trận Việt Minh, các đoàn quân khởi nghĩa đã nhanh chóng tiến hành các cuộc tấn công vào những "cơ quan đầu não" của chế độ cũ, từ Sở Mật thám Liên bang Trung Kỳ, đến Sở Tài chính, Bưu điện và các công sở khác. Bộ máy thống trị của kẻ thù đã sụp đổ, thay vào đó là sự ra đời của chính quyền cách mạng do nhân dân làm chủ. Lúc này, Sở Trinh sát được thành lập ở Trung Bộ, hầu hết các tỉnh đã thành lập Ty Trinh sát.
Ở Nghệ An và Hà Tĩnh lập Công an Cục. Đồng chí Nguyễn Văn Ngọc, Thường vụ Xứ ủy được cử làm Giám đốc Sở Trinh sát Trung Bộ. Về mặt tổ chức, Sở Trinh sát ban đầu bao gồm: Văn phòng, Phòng Chính trị, Phòng Tư pháp - Hành chính, Ban Căn cước, Phòng Hồ sơ và Ban Giao thông vận tải; sau đó, bộ phận trinh sát đã được thành lập thêm trong Phòng Chính trị. Trong khoảnh khắc huy hoàng ấy, hình ảnh của lực lượng CAND, dù mới mẻ nhưng đầy quả cảm đã in đậm dấu ấn; góp phần quan trọng vào việc giữ vững ANTT, trấn áp những kẻ chống đối, đảm bảo cho cuộc cách mạng diễn ra thuận lợi và giành thắng lợi vẻ vang.
Tại Sài Gòn - Chợ Lớn, không khí cách mạng sục sôi khi lá cờ đỏ sao vàng xuất hiện công khai từ ngày 20/8/1945. Hàng vạn truyền đơn được tung ra khắp thành phố. Tin Hà Nội giành chính quyền thành công đã thúc đẩy quyết định khởi nghĩa chiếm Sài Gòn và các tỉnh vào ngày 25/8 của Xứ ủy Nam Kỳ. Sáng 25/8, các Đội Xung phong công đoàn, Đội Tự vệ vũ trang và quân khởi nghĩa chiếm lĩnh Dinh Thống đốc Nam Kỳ, Sở Cảnh sát, Sở Kho bạc, Sở Bưu điện, Nhà đèn... Tại Sở Mật thám Katina, bọn phản cách mạng chống cự yếu ớt, bị các lực lượng khởi nghĩa đè đẹp và nhanh chóng chiếm lĩnh. Hơn 1 triệu quần chúng Sài Gòn - Chợ Lớn và các tỉnh lân cận đã biểu tình tuần hành, mít tinh hoan nghênh Ủy ban hành chánh Nam Bộ. Quân Nhật hoàn toàn bị tê liệt. Cuộc khởi nghĩa đã thành công nhanh chóng.
Cùng với việc ra mắt Ủy ban Hành chánh, ta lập Quốc gia tự vệ cuộc Nam Bộ dưới sự chỉ đạo của Ủy trưởng Dương Bạch Mai, trực tiếp phụ trách địa bàn Sài Gòn - Chợ Lớn. Không lâu sau, Quốc gia tự vệ cuộc Tỉnh Gia Định cũng được thành lập, do đồng chí Nguyễn Văn Lượng làm Giám đốc. Ban đầu, các tổ chức Công an ở ba miền có tên gọi khác nhau, nhưng đều chung một nhiệm vụ cốt lõi là đấu tranh trấn áp phản cách mạng, giữ gìn ANTT, bảo vệ Đảng và chính quyền cách mạng non trẻ.
Sau thắng lợi của Cách mạng tháng Tám, lực lượng Liêm phóng Bắc Bộ, Trinh sát Trung Bộ, cùng với Quốc gia tự vệ cuộc Nam Bộ và các lực lượng vũ trang khác đã tích cực tham gia bắt giữ và trấn áp các phần tử cầm đầu các đảng phái phản động, quan lại tay sai của Pháp và phát xít Nhật, đồng thời thu giữ và bảo quản hồ sơ, tài liệu quan trọng. Bên cạnh đó, lực lượng Liêm phóng Bắc Bộ và Tự vệ chiến đấu, Công nhân cứu quốc và Thanh niên cứu quốc đã bảo vệ an toàn cho các đồng chí lãnh đạo Đảng và Chính phủ lâm thời từ căn cứ về Hà Nội.