O Ato Institucional nº 1(AI 1) foi publicado no dia 9 de abril de 1964, ele corroborou a vitória dos militares e institui o caráter “revolucionário” do acontecimento. Em 10 de abril, os militares divulgaram a primeira lista de cassados, com 102 nomes, entre ministros, sindicalistas, diplomatas, militares, governadores e 40 congressistas, entre eles Leonel Brizola, Francisco Julião e Luís Carlos Prestes. Segundo Brasil (2014a), antecipadamente à sua legitimação, o regime já atuava repressivamente desde o primeiro dia, realizando prisões
esquerda, como os sindicatos, o movimento estudantil e as Ligas Camponesas. A embaixada norte-americana levantou um número aproximado de 5.000 prisões violentas nos primeiros dias da ditadura. No dia seguinte, 11 de abril, o que restou do Congresso elegeu o marechal Humberto Castelo Branco como presidente, o primeiro a governar o Brasil nos 21 anos de DM. O mês de abril também deu início às centenas de inquéritos para a investigação de atos de subversão.
O governo de Castelo Branco (1964-1967) adotou diversas medidas para combater a inflação, como o aumento das tarifas de energia elétrica e telefone, do preço da gasolina e do pão. O salário mínimo passou a ser reajustado de forma inferior à inflação, as greves foram impedidas e foi decretada que a mão de obra sofresse rotatividade, alegando a diminuição dos custos de produção e do preço final dos produtos. Segundo Brasil (2014a), as medidas impostas por Castelo Branco não só atingiram em cheio os trabalhadores, como também desgostaram os civis e políticos que foram aliados dos militares na execução do golpe. Em resposta à vitória da oposição nas eleições estaduais em Minas Gerais e na Guanabara, em 27 de outubro de 1965, foi publicado o Ato Institucional nº 2 (AI 2), que aboliu todos os partidos políticos e determinou que as eleições para presidente e governadores passassem a ser indiretas. Foi instituído o bipartidarismo, representado pelos governistas da Aliança Renovadora Nacional (Arena) e pelos oposicionistas do Movimento Democrático Brasileiro (MDB). O AI 2 também criou atos complementares que permitiam ao presidente editar os atos institucionais, sem intervenção do Congresso e do Judiciário. No dia 7 de dezembro de 1966, foi baixado o Ato Institucional nº 4 (AI 4), que consistiu numa convocatória para o Congresso Nacional votar e promulgar a proposta de constituição enviada pela presidência à Constituição de 1946, aprovada pelo Congresso em 24 de janeiro de 1967. A constituição de 1967 deu grandes poderes ao presidente, permitindo, inclusive, a edição de Decretos-Lei.
O marechal Artur da Costa e Silva (1967-1969) assumiu o poder em 15 de março de 1967. No dia 13 de setembro de 1968, ele baixou o Ato Institucional nº 5 (AI 5). Segundo Brasil (2014a), o AI 5 representou uma ampliação dos poderes do chefe de Estado, que poderia cassar por dez anos os direitos políticos de qualquer cidadão, bem como mandatos federais, estaduais e municipais. Também suspendeu o pedido de habeas corpus, as garantias legais de cargo vitalício, estável e com prazo determinado. O AI 5 vetou a possibilidade de recurso legal a todos os poderes presidenciais estabelecidos por ele. Consequentemente à sua promulgação, 51 deputados do MDB e 37 da Arena foram cassados, 8 senadores foram acusados e várias assembleias estaduais foram fechadas, inclusive a do Rio de Janeiro e a de São Paulo. Três ministros do Supremo Tribunal Federal (STF) foram aposentados de forma compulsória. No dia 26 de fevereiro de 1969 foi baixado o Ato Institucional nº 7 (AI 7), que suspendeu por tempo indeterminado as eleições para o executivo e o legislativo a nível federal, estadual e municipal, ficando a cargo do presidente solicitar, quando desejasse, que a Justiça Eleitoral fixasse novas datas para as eleições.
De acordo com Brasil (2014a), o general Emílio Garrastazu Médici (1969-1974) teve seu governo marcado pela repressão truculenta e desenfreada, vigilância social permanente e censura. Foi sob o seu governo que Carlos Marighella (líder da Aliança Libertadora Nacional – ALN), Carlos Lamarca (um dos líderes da Vanguarda Popular Revolucionária – VPR) e Stuart Edgard Angel foram mortos e Frei Betto foi preso. A Operação Bandeirantes (Oban), que funcionava em São Paulo, foi institucionalizada por Médici e recebia doações de empresários e industriais para realizar suas atividades de repressão. Médici também criou o Destacamento de Operações de Informações (DOI) e o Centro de Operações de Defesa Interna (CODI). O Decreto-Lei nº 1.077, de 26 de janeiro de 1970, determinou a censura de livros e revistas. A guerrilha do Araguaia, um movimento organizado pelo Partido Comunista do Brasil (PCdoB) e localizado na fronteira entre Pará, Maranhão e Goiás, assim denominada
pela região ser às margens do Rio Araguaia, levou mais de três anos para ser exterminada pelo Exército, o que ocorreu em 1975. A economia voltou a crescer, beneficiando, sobretudo, os donos do capital.
O sucessor de Médici, Ernesto Geisel (1974-1979), foi indicado pelo próprio presidente e assumiu o poder às vésperas do aniversário de dez anos do golpe de 64. Segundo Brasil (2014a), apesar do governo Geisel representar uma relativa abertura política, o maior número de desaparecimentos forçados (54) do regime militar deu-se durante o seu mandato. O ano de 1975 foi marcado pela prisão, tortura e assassinato de dezenas de membros do PCB, pela grande comoção causada pela morte do jornalista da TV Cultura, Vladimir Herzog, e pela cassação de mandatos e suspensão de direitos políticos, por dez anos, de deputados federais e estaduais. A exemplo de Médici, Geisel também indicou o seu sucessor, o general João Baptista de Oliveira Figueiredo (1979-1985). Antes de Figueiredo assumir, Geisel enviou ao Congresso um documento intitulado Emenda Constitucional nº 11, que foi aprovado em outubro de 1978, que continha, entre outras coisas, a solicitação de abolição do AI 5; a revogação do Decreto-Lei nº 477, que consentia que estudantes fossem expulsos por questões políticas; a extinção da pena de morte, prisão perpétua e banimento e; a diminuição dos requisitos para a criação de novos partidos.
Figueiredo recebeu o governo com um quadro econômico desanimador que foi acentuado em suas mãos. Nos primeiros meses do seu mandato, o presidente aprovou a Lei nº 6.683, que anistiou, no período de 2 de setembro de 1961 a 15 de agosto de 1979, presos políticos e todos aqueles que receberam punições baseadas em atos institucionais e complementares. De acordo com Brasil (2014a), a anistia beneficiou 4.650 pessoas. Em novembro de 1979, foi aprovado um projeto de lei que previa a abolição do bipartidarismo e estabelecia a criação de novos partidos em 18 meses. A Arena passou a ser o Partido Democrático Social (PDS) e a maioria do MDB reorganizou-se como Partido do Movimento
Democrático Brasileiro (PMDB). Seguiram-se o Partido Popular (PP), com Tancredo Neves; o Partido Democrático Trabalhista (PDT), com Leonel Brizola e; o Partido dos Trabalhadores (PT), com Luis Inácio Lula da Silva. Em oposição às medidas liberalizantes, a direita investiu em atentados terroristas, como envio de cartas-bombas e explosões de bombas, em sua maioria em bancas de jornal que vendiam exemplares de esquerda e da impressa alternativa. No dia 30 de abril de 1981, ocorreu o chamado atentado ao Riocentro, durante um show em comemoração ao dia do trabalhador. Uma das explosões matou um sargento e feriu gravemente o seu motorista, ambos do CODI do I Exército. Em 13 de novembro de 1980, foi aprovada unanimemente, pelo Congresso Nacional, uma proposta do governo de emenda constitucional que permitia as eleições diretas para governador. Em 10 de janeiro de 1982, foi proibida a coligação de partidos e instituída a vinculação total de votos, que consistia no voto para todos os cargos respeitando um único partido. Em junho, foi aprovada a proposta de emenda constitucional que constituiu o voto distrital misto para as eleições presidenciais de 1986, eliminou as exigências para a criação de partidos e devolveu alguns poderes que o Legislativo tinha perdido ao longo do regime militar.
O Colégio eleitoral elegeu Tancredo Neves e José Sarney, respectivamente, como presidente e vice-presidente do Brasil. O novo regime nasceu em meio a uma transição marcada por uma economia afundada numa inflação catastrófica, superendividadas e sob longa recessão.