Sau khi Stalin chết năm 1953, Beria được phong làm phó thủ tướng và tiếp tục đứng đầu MVD, mà ông ta đã nhập chung với MGB. Người đồng minh thân cận nhất của ông, Malenkov được chọn làm thủ tướng, người có quyền lực nhất sau thời đại của Stalin. Beria là người có nhiều quyền lực nhất thứ hai, và với sự yếu kém về cá nhân của Malenkov, ông mới thực sự là người nắm quyền lực. Khrushchev trở thành chủ tịch đảng. Voroshilov được bầu làm chủ tịch nhà nước.

Qua những thành tích trong quá khứ của Beria, những lãnh tụ khác của đảng nghi ngờ những động cơ của ông. Khrushchev chống lại liên minh giữa Beria và Malenkov, nhưng lúc đó ông ta không thể đối đầu được. Cơ hội của ông ta tới vào tháng 6 năm 1953, lúc có cuộc nổi dậy đột phát của dân chúng ở Đông Đức chống lại chính quyền bộc phát ra ở Đông Berlin.

Dựa trên những phát biểu riêng của Beria, các lãnh tụ khác nghi ngờ là qua cuộc nổi dậy này, ông ta có thể đồng ý đánh đổi sự thống nhất của Đức và chấm dứt chiến tranh lạnh để được sự trợ giúp lớn lao của Hoa Kỳ, như đã từng nhận được trong thế chiến thứ Hai. Cái giá của chiến tranh vẫn còn đè nặng lên nền kinh tế của Liên Xô. Beria ao ước một nguồn tài chính to lớn mà một quan hệ với Hoa Kỳ có thể cung cấp. Chẳng hạn, Beria đã hứa hẹn cho Estonia, Latvia và Litva một nền tự trị quốc gia, tương tự như các nước chư hầu khác của Liên Xô ở Đông Âu.[5][6][7]

Cuộc nổi dậy 1953 ở Đông Đức làm cho Molotov, Malenkov, và Nikolai Bulganin tin rằng chính sách của Beria nguy hiểm và làm suy yếu thế lực của Liên Xô. Chỉ trong vài ngày của sự việc xảy ra ở Đức, Khrushchev đã thuyết phục được các lãnh tụ khác làm một cuộc đảo chính chống lại Beria; đồng minh thân cận nhất của Beria, Malenkov đã bỏ rơi ông.

Cùng với Beria còn có Merkulov, Bogdan Kobulov, Sergey Golgidze, Vladimir Dekanozov, Pavel Meshik, và Lev Vlodzimirskiy là những thành viên cùng nhóm với Beria đã bị bắt giữ và tiến hành điều tra trong sáu tháng và xét xử tại trụ sở của Quân khu Moskva.

Nguyên soái Ivan Koniev được bổ nhiệm làm Chủ tịch Hội đồng xét xử đặc biệt của phiên tòa. Toà án đặc biệt của Toà án Tối cao Liên Xô xét xử bí mật Beria từ ngày 16 đến 23 tháng 12 năm 1953.

Beria bị kết tội:

1. Phản quốc. Người ta cho rằng ông đã duy trì mối quan hệ bí mật với các cơ quan tình báo nước ngoài. Đặc biệt, những nỗ lực để bắt đầu các cuộc đàm phán hòa bình với Hitler vào năm 1941 thông qua đại sứ Bulgaria được cho là phản quốc, mặc dù Beria đã hành động theo lệnh của Stalin và Molotov. Nó cũng bị cáo buộc rằng Beria, người đã giúp tổ chức phòng thủ của Bắc Caucasus, đã để cho người Đức chiếm Caucasus vào năm 1942. Yêu cầu của Beria cho các trợ lý cải thiện quan hệ đối ngoại là chuyển Vùng Kaliningrad cho Đức, một phần của Karelia cho Phần Lan, Quần đảo Kuril cho Nhật Bản cũng đã hình thành một phần các cáo buộc chống lại ông.
2. Khủng bố. Sự tham gia của Beria vào cuộc thanh trừng của Hồng quân năm 1941 đã được xem là một hành động khủng bố.
3. Hoạt động phản cách mạng trong Nội chiến Nga.

Beria và tất cả các bị cáo khác bị kết án tử hình vào ngày 23 tháng 12 năm 1953. Khi án tử hình được thực hiện, Beria cầu xin lòng thương xót trước khi ngã xuống sàn nhà và than khóc nhưng vô ích. Sáu bị cáo khác đã bị xử tử bởi đội bắn vào cùng ngày phiên tòa kết thúc. Beria bị xử tử riêng. Ông bị bắn vào trán bởi tướng Pavel Batitsky, người đã nhét một miếng giẻ vào miệng của Beria để im lặng. Những khoảnh khắc cuối cùng của ông mang lại sự tương đồng lớn với những người tiền nhiệm của ông, Trưởng ban NKVD Nikolai Yezhov, người đã cầu xin cho cuộc sống của mình trước khi hành quyết vào năm 1940. Cơ thể của ông sau đó đã được hỏa táng và phần còn lại được chôn cất trong một khu rừng gần Moscow.

Chủ tịch Đoàn Xô Viết Tối cao Liên Xô đã thông qua quyết định tước mọi danh hiệu và tặng thưởng mà nhà nước Liên Xô đã tặng cho ông, bao gồm cả danh hiệu nguyên soái Liên Xô.