ودمرت الحرب العالمية الثانية (1939 - 1945م) مدينة وارسو تدميرًا شاملًا، بعد أن حاصرها الألمان لمدة ثلاثة أسابيع. وبعدها استسلمت مدينة وارسو للألمان؛ إلا أنها أصبحت المركز الرئيسي لحركة المقاومة السرية البولندية.
وعانى سكان وارسو الكثير من قسوة القوات الألمانية. فقد قام النازيون باعتقالات جماعية، وإعدامات علنية عامة، وأجبروا العديد من سكان وارسو على الرحيل. وحاصر النازيون مايقرب من 500,000 شخص في حي أطلق عليه جتو؛ حيث مات معظمهم من الجوع والمرض.
وفي صيف عام 1944م قامت جيوش الاتحاد السوفييتي، بدفع الألمان خارج الحدود، ووصلوا إلى مشارف مدينة وارسو. وفي 1 أغسطس 1944م، قام سكان وارسو بانتفاضة ضد الألمان؛ حيث سيطر البولنديون على أجزاء كبيرة من المدينة؛ إلا أن الجيوش السوفييتية لم تأت لمساعدتهم؛ مما أدى لتفوق الألمان. وعلى الرغم من وقوع هجوم ألماني مضاد ومكثف إلا أن البولنديين حافظوا على مناطق معزولة ومتفرقة في الضفة اليسرى من نهر فيستولا. ولكن البولنديين استسلموا في 3 أكتوبر، وقام بعدها الألمان بتفريغ كامل لسكان الضفة الشرقية، ونسفوا المباني ودمروا ماتبقى من وارسو. وفي 17 يناير 1945م، دخل السوفييت المدينة، وأقاموا حكومة شيوعية بولندية. وأصبحت وارسو عاصمة جمهورية بولندا.
وقامت مظاهرة مناهضة للسوفييت في وارسو في عام 1956م. وفي عام 1968م قام طلاب وارسو بأعمال شغب احتجاجًا على القيود التي وضعتها الحكومة على الحرية الثقافية. وقد ازدادت المظاهرات الضخمة في نهاية الثمانينيات من القرن العشرين، مما أدى إلى حرية أكثر وإلى وجود حكومة أكثر ديمقراطية. وفي عام 1989م، سمح للمرشحين غير الشيوعيين خوض الانتخابات النيابية، وأجرت بولندا أول انتخابات حرة منذ الحرب العالمية الثانية.