Tháng 8/1945 Cách mạng tháng 8 thành công trên phạm vi cả nước. Tại Lai Châu chỉ có châu Quỳnh Nhai được Đảng và Việt Minh lãnh đạo giành được chính quyền.

Tháng 11/1945, Pháp đưa quân đội trở lại tấn công Lai Châu cũng như châu Quỳnh Nhai. Tháng 3/1948 Liên khu ủy 10 cử "đội xung phong Quyết Tiến" vào Lai Châu để gây dựng cơ sở cách mạng. Sau 2 năm "đội xung phong Quyết Tiến" đã gây dựng được cơ sở cách mạng vững mạnh tại khu vực Tây Bắc.

Trong thời gian này Ủy ban kháng chiến hành chính Liên tỉnh Sơn-Lai chưa đủ điều kiện thực hiện việc thành lập tổ chức Đảng, Liên khu ủy 10 đã quyết định thành lập "tiểu ban Miền núi vận" để nhằm thực hiện nhiệm vụ.

Tháng 7/1949, Bộ Tư lệnh Liên khu 10 cho thành lập đội xung phong Lai Châu (đội vũ trang tuyên truyền tỉnh Lai Châu). Tháng 8/1949, Ban Chấp hành Liên khu 10 cử cán bộ về Lai Châu. Tháng 10/1949, Chính uỷ Liên khu 10 ra quyết định thành lập Chi hội vũ trang Lai Châu.

Sau khi chuẩn bị đầy đủ công tác cách mạng, ngày 10/10/1949, Ban Thường vụ Liên khu uỷ 10 ra Nghị quyết thành lập Ban cán sự Đảng Lai Châu, với nhiệm vụ "gây dựng cơ sở quần chúng tiến tới tập hợp lực lượng, lãnh đạo nhân dân Lai Châu võ trang tranh đấu thu phục lại toàn bộ đất đai thực dân Pháp và tay sai chiếm đóng".

Trong thời gian 1949-1954, Ban Cán sự Lai Châu tiếp tục gây dựng các chi bộ Đảng tại địa phương đồng thời phối hợp với Trung ương Đảng mở các chiến dịch Tây Bắc, Đông Xuân và cuối cùng là chiến dịch Điện Biên Phủ kết thúc chiến tranh lập và lại hòa bình.

Đầu tháng 5/1955, Trung ương Đảng quyết định bỏ cơ quan hành chính cấp tỉnh và thành lập khu tự trị Thái-Mèo. Ban Cán sự Lai Châu sáp nhập vào Khu ủy Tây Bắc. Cuối tháng 12/1962, Quốc hội khoá II đã quyết định thành lập 3 tỉnh: Lai Châu, Sơn La, Nghĩa Lộ. Ban Bí thư Trung ương Đảng cũng chỉ định Ban Chấp hành lâm thời Đảng bộ tỉnh Lai Châu.

Giữa tháng 10/1963, Đại hội Đại biểu Đảng bộ tỉnh Lai Châu lần thứ nhất được tổ chức. Đại hội đã bầu ra Ban Chấp hành Đảng bộ tỉnh và Bí thư Tỉnh ủy.

Quốc hội khoá XI ban hành nghị quyết số 22/2003/QH11, đồng thời Bộ Chính trị ra Quyết định số 878 QĐNS/TW ngày 25/12/2003 về việc chia tách tỉnh Lai Châu và thành lập Đảng bộ, chỉ định Ban chấp hành lâm thời Đảng bộ tỉnh Lai Châu mới. Theo đó tỉnh Lai Châu được tách thành tỉnh Điện Biên và tỉnh Lai Châu mới.