Po 1939 roku.

1 września 1939 roku hitlerowskie Luftwaffe rozpoczęło bombardowanie miasta i rozpoczęła się II wojna światowa Dowództwo nad obroną stolicy powierzono generałowi Walerianowi Czumie (3 września został mianowany komendantem obrony miasta stołecznego), oraz generałowi Juliusza Rómmla (od 8 września dowódcy Armii Warszawa). Bohaterska obrona trwała do 28 września, oprócz wojska, stolicę broniła ludność cywilna, którą wspierał prezydent Stefan Starzyński. W okresie okupacji hitlerowskiej Warszawa znalazła się w obrębie Generalnego Gubernatorstwa podległego III Rzeszy. Celem nazistów było całkowite zgermanizowanie Warszawy (m.in. tzw. plan Pabsta) stąd też miała tu miejsce masowa eksterminacja warszawian (liczne egzekucje, deportacje, wysyłki do obozów koncentracyjnych, obozów zagłady, na roboty do Rzeszy etc.). Licząca przed wojną około 300 tys. gmina żydowska była głównym celem nazistowskiego terroru. W roku 1941 powstało getto, które dwa lata później mimo powstania zostało zlikwidowane, mieszkańców wymordowano, a cały teren getta zrównano z ziemią. Mimo hitlerowskiego terroru od początku okupacji Warszawa była wielkim centrum ruchu oporu i walki z okupantem. Intensywność i różnorodność form, m.in. formowanie wojska, masowe akcje zbrojne, mały i duży sabotaż, tajna działalność oświatowo-kulturalna, ratowanie dzieł sztuki, działalność rozmaitych ośrodków kierowniczych i działających w konspiracji stronnictw i grup politycznych uczyniły Warszawę siedzibą władz Polskiego Państwa Podziemnego i Komendy Głównej Armii Krajowej. 14 września 1944 roku Armia Czerwona wyzwoliła spod władzy hitlerowskiej prawobrzeżną Warszawę. Terror okupanta niemieckiego z jednej i niebezpieczeństwo ekspansji dyktatury stalinowskiej z drugiej strony było asumptem zorganizowania przez AK w ramach akcji „Burza” powstania warszawskiego, które wybuchło 1 sierpnia 1944 roku i objęło całą lewobrzeżną Warszawę. Trwało ono 63 dni, oprócz powstańców z okupantem bohatersko walczyła także znaczna część ludności cywilnej. O upadku zdecydowała oprócz dostatecznego braku pomocy z zewnątrz, wzmożona eksterminacja ludności przez nazistów (m.in. rzezie na Woli i Ochocie). Po kapitulacji, hitlerowcy w ramach zemsty wygnali większość mieszkańców, a zabudowę miasta systematycznie niszczyli. W czasie powstania po stronie polskiej zginęło 16 tys. powstańców i około 150 tys. ludności cywilnej. Ogółem podczas wojny, zginęło ok. 700 tys. warszawian. 17 stycznia 1945 zakończyła się okupacja hitlerowska, Armia Czerwona i Ludowe Wojsko Polskie zajęły lewobrzeżną Warszawę.
W okresie stalinizmu miały miejsce liczne represje przedstawicieli opozycji, państwa podziemnego, w 1948 utworzono PZPR, która odtąd posiadała monopol władzy państwowej. Wskutek centralizacji państwa stała Warszawa stała się głównym centrum administracyjnym i politycznym kraju. W roku 1952 po raz pierwszy w polskiej Konstytucji pojawił się zapis o stołeczności Warszawy. 14 maja 1955 roku został podpisany Układ Warszawski. Jeszcze w 1945 roku w celu odbudowania Warszawy powołano SFOS oraz BOS. W pełni historycznie odbudowano Stare i Nowe Miasto, Trakt Królewski wraz z okolicami i większość pojedynczych obiektów. W pozostałych przypadkach budowano w duchu modernizmu i socrealizmu, czego przykładem jest Pałac Kultury i Nauki. Odbudowano mosty, unowocześniono sieć komunikacyjną (m.in. trasa W-Z). Kolejne inwestycje prowadzono w dalszych latach. Warszawa otrzymała sieć nowych arterii komunikacyjnych (m.in. Wisłostradę, Trasę Łazienkowską, Trasę Toruńską), wzniesiono Dworzec Centralny. Nastąpiła silna industrializacja (m.in. przemysł samochodowy, metalurgiczny, elektroniczny, farmaceutyczny, budowlany, odzieżowy, spożywczy) i urbanizacja (osiedla mieszkaniowe m.in. Bródno, Jelonki, Tarchomin, Targówek, Ursynów-Natolin-Kabaty). Przez cały okres PRL-u w Warszawie kształtował się ruch opozycyjny. Rozwijała się współczesna awangarda w sztuce, oprócz „Zachęty” nowymi wielkimi centrami sztuki nowoczesnej stały się m.in. CSW w Zamku Ujazdowskim, Galeria Foksal. W 1973 roku rozpoczęła się odbudowa Zamku Królewskiego. 2 czerwca 1979 w Warszawie rozpoczęła się pierwsza pielgrzymka papieża Jana Pawła II w Polsce. Od 6 lutego do 5 kwietnia 1989 roku w Pałacu Namiestnikowskim w Warszawie odbyły się obrady Okrągłego Stołu, które zapoczątkowały transformację ustrojową. Powołano lokalny samorząd i dokonano demokratyczne wybory przedstawicieli rad siedmiu dzielnic (Żoliborz, Wola, Ochota, Mokotów, Śródmieście, Praga Północ, Praga Południe). W 1994 roku dokonano reformy administracyjnej stolicy. Pierwszymi prezydentami miasta po okresie PRL byli kolejno Stanisław Wyganowski, Mieczysław Bareja, Marcin Święcicki, Paweł Piskorski i Wojciech Kozak. Po uchwaleniu w 2002 nowej tzw. ustawy warszawskiej, Warszawa stała się jednolitą gminą miejską na prawach powiatu, która jest częścią województwa mazowieckiego składającą się z 18 dzielnic. Pierwszym prezydentem Warszawy według nowego ustroju został Lech Kaczyński, następnie przez krótki okres Mirosław Kochalski i Kazimierz Marcinkiewicz. Od 2006 funkcję tę pełni Hanna Gronkiewicz-Waltz. Po 1990 roku nastąpił boom budowlany, miasto stało się ważnym centrum finansowym i siedzibą inwestorów krajowych i zagranicznych. Spośród wielu inwestycji do największych zalicza się m.in. budowę metra (pierwsza linia oddana do użytku w 1995 r.), Stadionu Narodowego, Muzeum Powstania Warszawskiego, obwodnicy Warszawy, odbudowę historycznej zabudowy placu Teatralnego, renowację Krakowskiego Przedmieścia, przebudowę lotniska im. F. Chopina na Okęciu.