W lutym 1945 r. ks. Stefan wyjechał z Lasek do Włocławka, by tam organizować na nowo życie seminaryjne. Był pierwszym po wojnie rektorem seminarium, profesorem i ojcem duchowym. W uroczystość Zwiastowania Pańskiego, 25 marca 1946 r., wraz z bp. Karolem Radońskim, ordynariuszem diecezji włocławskiej, został wezwany przez Prymasa Augusta Hlonda do Poznania. Kardynał metropolita oznajmił mu wolę Ojca świętego Piusa XII dotyczącą nominacji na ordynariusza lubelskiego. Po odprawieniu rekolekcji i rozważeniu woli papieża przyjął tę funkcję. 12 maja 1946 r. w kaplicy Cudownego Obrazu Matki Bożej na Jasnej Górze z rąk kardynała Hlonda otrzymał sakrę biskupią. Zawołaniem biskupim stały się słowa: soli Deo – Jedynemu Bogu. 26 maja 1946 r. odbył się ingres do katedry lubelskiej.
22 października 1948 r. zmarł Prymas August kardynał Hlond, który przed śmiercią podyktował osobistemu sekretarzowi, ks. Antoniemu Baraniakowi, list do papieża Piusa XII, w którym prosił o minowanie swoim zastępcą i Prymasem Polski bp Stefana Wyszyńskiego. 12 listopada 1948 r. Pius XII przychylił się do tej prośby. Biskup Wyszyński został Prymasem Polski i arcybiskupem Gniezna i Warszawy. W styczniu 1949 r. pożegnał się z diecezją lubelską, przepraszając wszystkich za uchybienia i niedociągnięcia oraz prosząc o modlitwę w swojej intencji. 2 lutego odbył się ingres w Gnieźnie, a następnie w Warszawie.
W okresie nasilenia komunistycznych represji wobec Kościoła i społeczeństwa stanął w obronie chrześcijańskiej tożsamości narodu, inicjując zarazem politykę rozważnego układania stosunków z władzami państwowymi. W tej sytuacji, aby uchronić Kościół i Naród od napięć i rozlewu krwi, Prymas Wyszyński podjął decyzję zawarcia „Porozumienia”. Podpisali je przedstawiciele Episkopatu i władz państwowych 14 kwietnia 1950 r. Władze komunistyczne nie zamierzały jednak dotrzymać zobowiązań. Ciągle były łamane punkty „Porozumienia”. Prymas Wyszyński z roztropnością, a jednocześnie z wielką odwagą bronił praw wierzącego Narodu.
Na konsystorzu 12 stycznia 1953 r. Prymas Wyszyński został kardynałem. Nie mógł jednak osobiście odebrać kapelusza kardynalskiego, gdyż władze polskie odmówiły wydania mu paszportu. Kiedy komuniści 9 lutego 1953 r. wydali dekret o obsadzaniu stanowisk kościelnych, usunięciu religii ze szkół i usuwaniu Boga z serc młodzieży, o wywieraniu politycznych presji na kapłanach, likwidacji prasy i wydawnictw katolickich, ingerencji państwa i partii w sprawy wewnętrzne Kościoła – Episkopat Polski z Prymasem Wyszyńskim odpowiedział 8 maja non possumus – nie pozwalamy. W opinii lubelskiego Urzędu Bezpieczeństwa kardynał Stefan Wyszyński był: zdolnym dyplomatą, socjologiem, kaznodzieją i wrogiem Polski Ludowej. 26 września 1953 r. Prymas został aresztowany i wywieziony z Warszawy. Pierwszym miejscem jego izolacji był Rywałd Królewski k. Grudziądza. Przebywał w klasztornej celi braci mniejszych kapucynów. Pobyt w Rywałdzie kapucyni upamiętnili, fundując tablicę z brązu, na której umieszczono podobiznę ks. Prymasa i okolicznościowy tekst. W Rywałdzie ks. Wyszyński przebywał od 26 września 1953 r. do 12 października 1953 r. Drugim miejscem odosobnienia Kardynała był Stoczek Warmiński (dawny klasztor franciszkański naszej prowincji św. Jadwigi), 11 km na wschód od Lidzbarka, między Olsztynem i Bartoszycami. Kardynał Wyszyński został przewieziony do Stoczka nocą 12 października 1953 r. i przebywał tu do 6 października 1954 r. Roczny pobyt Stefana Wyszyńskiego w Stoczku został upamiętniony epitafium z brązu i tekstem: „Nauczycielowi Narodu – wraz z Warmią i Mazurami – pamięć i cześć. Józef Glemp, Prymas Polski 22 maja 1982”.
Od 6 października 1954 r. do 26 października 1955 r. więziono Prymasa w klasztorze Franciszkanów w Prudniku. Stefan Wyszyński zapisał w dzienniku: „Za kilka dni Polska rozpocznie niezwykły Rok Jubileuszowy: 300 lat obrony Jasnej Góry… Warto myśleć o obronie Jasnej Góry roku 1955. – Jest to obrona duszy, rodziny, narodu, Kościoła – przed zalewem nowych »czarów«… Obrona Jasnej Góry dziś – to obrona chrześcijańskiego ducha Narodu, to obrona kultury rodzimej, obrona jedności serc ludzkich w Bożym Sercu…”. W Prudniku przed klasztorem bracia mniejsi postawili epitafium z kamienia w kształcie litery „T” (Tau) wraz ze słowami Sługi Bożego, które pozostawił on franciszkanom w księdze pamiątkowej.
Czwarty i ostatni etap przetrzymywania w więzieniu Prymasa Tysiąclecia trwał od 27 października 1955 roku do 28 października 1956 roku. Było to w Komańczy u sióstr nazaretanek. Tu mogli go odwiedzać księża biskupi i rodzina. 16 maja 1956 r., zwolniony z więzienia, Stefan kard. Wyszyński wrócił do Warszawy.
W latach 1957-1965 prowadził wielką Nowennę przed Jubileuszem Tysiąclecia Chrztu Polski, którą przygotowywał naród do religijnego przeżycia tej rocznicy. W 1957 r. rozpoczął Nawiedzenie Polski przez kopię Cudownego Obrazu Matki Bożej Częstochowskiej. Nowennę zakończył 3 maja 1966 r. uroczystym Aktem oddania Narodu Matce Bożej za wolność Kościoła w Polsce i świecie. 26 sierpnia 1969 r. powołał do istnienia duszpasterski ruch Pomocników Matki Kościoła. W połowie lat sześćdziesiątych wraz z Episkopatem Polski zwrócił się do biskupów niemieckich z gestem pojednania narodów polskiego i niemieckiego, co spowodowało negatywną i gwałtowną reakcję władz partyjnych i państwowych. Czynnie uczestniczył w pracach Soboru Watykańskiego II. Cieszył się wielkim uznaniem wśród biskupów świata. Na ręce Pawła VI złożył memoriał Episkopatu Polski o ogłoszenie Maryi Matką Kościoła. Ojciec święty spełnił tę prośbę 21 listopada 1964 r. Prymas Wyszyński odegrał wielką rolę w organizacji polskich struktur kościelnych na Ziemiach Zachodnich i Północnych, doprowadzając w 1972 r. do ustanowienia nowych diecezji.
16 października 1978 r. na Stolicę Piotrową został wybrany kardynał Karol Wojtyła, z którym Prymas Tysiąclecia pozostawał w przyjaźni. Podczas wyboru Karola Wojtyły na papieża kardynał Wyszyński podszedł do niego, klęknął i ucałował jego dłoń. W tym momencie Jan Paweł II podniósł się z miejsca, uklęknął przed Prymasem i trwali obydwaj tak we wzruszającym uścisku. Po chwili papież wypowiedział słowa: „Czcigodny i umiłowany księże Prymasie, pozwól, że powiem po prostu, co myślę. Nie byłoby na stolicy tego Papieża – Polaka, który dziś pełen bojaźni Bożej, ale i pełen ufności rozpoczyna nowy pontyfikat, gdyby nie było Twojej wiary niecofającej się przed więzieniem i cierpieniem, Twojej heroicznej nadziei, Twego zawierzenia bez reszty Matce Kościoła, gdyby nie było Jasnej Góry i tego całego okresu dziejów Kościoła w Ojczyźnie naszej, który jest związany z Twoim biskupim i Prymasowskim posługiwaniem”. W czerwcu 1979 r. Prymas Tysiąclecia przyjął po raz pierwszy w Polsce widzialną Głowę Kościoła – Ojca Świętego – Jana Pawła II.
W latach 1980-81 odegrał rolę mediatora między „Solidarnością” a władzami państwowymi, zwłaszcza przy rejestracji NSZZ „Solidarność” Rolników Indywidualnych. Prymas zdecydowanie przeciwstawiał się marksistowskiej koncepcji życia społecznego, bronił godności i praw człowieka, w tym prawa do wolności religii, prawa Kościoła do swobodnej działalności duszpasterskiej, jednocześnie dążył do moralnego odrodzenia społeczeństwa. W warunkach totalitarnego zniewolenia przyczynił się do tworzenia klimatu duchowej wolności, w którym mogły dojrzewać demokratyczne inicjatywy społeczne.
28 maja 1981 r., w uroczystość Wniebowstąpienia Pańskiego, Prymas Tysiąclecia, kardynał Stefan Wyszyński odszedł do Boga. Miał 80 lat. 57 przeżył w kapłaństwie, 35 lat był biskupem, 32 lata arcybiskupem gnieźnieńskim i warszawskim oraz Prymasem Polski, 28 lat członkiem Kolegium Kardynalskiego, 4 razy brał udział w konklawe. Na pogrzeb Stefana kardynała Wyszyńskiego w Warszawie 31 maja przybyło tysiące ludzi. Przyszli wierzący i niewierzący. Był to prawdziwie królewski pogrzeb, wyrażający szacunek i cześć dla Prymasa Tysiąclecia, którego nazwano Ojcem Narodu. W 1989 r. rozpoczął się jego proces kanonizacyjny, który 6 lutego 2001 r., po 12 latach został zamknięty. Podstawę do jego wszczęcia stanowiła sława świętości Stefana kard. Wyszyńskiego wśród wiernych, hierarchii, biskupów, kapłanów, osób konsekrowanych i świeckich. Opinia jego świętości po śmierci utrwalała się, kształtował się kult prywatny, np. nawiedzenie jego grobu i zanoszenie próśb do Boga za jego wstawiennictwem.
Jan Paweł II nazwał swego przyjaciela kard. Wyszyńskiego „przykładem żywej miłości Ojczyzny, który musi być policzony jako jeden z największych mężów w jej dziejach”. Osoba ks. Prymasa jest obecnie symbolem umiłowania wolności, sprawiedliwości oraz czci dla człowieka. Stał się znakiem jedności wszystkich Polaków. Jest on nieustraszonym rzecznikiem człowieka, jego nienaruszalnych praw w życiu osobistym, rodzinnym, społecznym i narodowym. Stefan kard. Wyszyński należał do III Zakonu św. Franciszka.