В соответствии с решением Верховного Совета СССР от 3 августа 1940 г. Литва стала частью Советского Союза. Была проведена земельная реформа, по которой землю получили около 75 000 крестьян, школы стали государственными, светскими, в начале 1941 г. была создана Академия Наук Литовской ССР.

Однако далеко не все жители Литвы согласились с потерей их страной государственной независимости, тем более, что сталинское правительство распространило и здесь методы административно-командного управления. Тысячи литовцев были подвергнуты репрессиям, 14–17 июня 1941 г. произошла первая массовая депортация. В июне 1941 г. Литва была оккупирована фашистской Германий – ее земли вошли в так называемый «Восточный край». Часть литовского населения поддержала Фронт литовских активистов (сформирован в ноябре 1940 в Берлине), в первое время сотрудничавший с немецкими властями. При генеральном комиссаре Литвы А.фон Рентельне было создано т.н. Литовское самоуправление. В то же время партизанское движение Литвы активно сотрудничало с Москвой. 7 литовских партизан получили звание Героя Советского Союза, в рядах Красной Армии сражалась 16-я литовская дивизия. После освобождения Литвы от немецкой оккупации сторонники восстановления независимости литовского государства продолжили вооруженную борьбу, которая к середине 50-х годов была подавлена.

К середине 70-х Литовская ССР из аграрной страны превратилась в индустриально-аграрную республику. Ведущими отраслями промышленности стали машиностроение и металлообработка, при этом пищевая и легкая промышленность не утратили своего значения. Были созданы новые отрасли - микробиологическая, химическая и нефтеперерабатывающая. Построены крупные предприятия. В 1959 г. была пущена Каунасская ГЭС, а в 1983 г. первый блок Игналинской АЭС.

Значительные изменения произошли в сельском хозяйстве. К 1952 г. была завершена принудительная коллективизация, большинство сельских жителей переселились в колхозы и совхозные поселки. Осуществлялась механизация и специализация сельского хозяйства, были установлены твердые планы закупок продукции. Наиболее быстрыми темпами развивалось мясное и молочное животноводство.

Государственный строй Литовской ССР был аналогичен государственному строю других союзных республик, законы республики соответствовали законам СССР. Литва имела свою конституцию (1940 и 1978 гг.), согласно которой высшим органом власти являлся Верховный Совет Литовской ССР (состоявший из 350 депутатов), постоянно действующим органом – Президиум Верховного Совета. Высшим исполнительным и распорядительным органом власти был Совет Министров Литовской ССР. Представители Литвы участвовали и в работе высших органов власти СССР: в Совет Союза Верховного Совета СССР избиралось 9 литовских депутатов, в Совет Национальностей – 32.

Новый этап национально-освободительного движения в Литве начинается в конце 80-х гг. В 1988 г. «Саюдис» – литовское движение за перестройку, взяло курс на достижение Литвой государственной независимости. Активизировалась также деятельность антикоммунистической организации – Лиги Свободы Литвы.

В феврале 1990 г. в Литве прошли первые демократические выборы, на которых победу одержал «Саюдис». Тогда парламент принял решение, которое признало незаконной инкорпорацию Литвы в состав Советского Союза. 11 марта 1990 г. литовский парламент во главе с В. Ландсбергисом провозгласил восстановление государственного суверенитета Литвы, старого государственного герба, флага, а также довоенной Конституции 1938 г. Параллельно было принято решение о подготовке нового проекта конституции. Название республики было изменено на Литовская Республика.