Aidit terpilih sebagai sekretaris jenderal partai berdasarkan hasil kongres kelima.
Setelah itu, DN Aidit berusaha mengkudeta tokoh-tokoh tua PKI, di antaranya Alimin dan Tan Ling Djie, yang dinilai banyak melakukan kesalahan.
Kariernya melejit pada akhir 1950-an, setelah menyingkirkan tokoh-tokoh tua PKI.
Dengan dukungan sejumlah aktivis muda dalam Kongres V PKI, DN Aidit berhasil mencapai posisi Ketua Comite Central PKI (CC-PKI).
Selanjutnya, ia menggeser kiblat PKI dari Rusia ke RRC dan membangun PKI secara militan.
Baca juga: KAMI, Organisasi untuk Mengganyang PKI
DN Aidit membentuk berbagai organisasi mantel dan menempatkan kader-kadernya dalam berbagai organisasi profesi dan militer.
Dengan gayanya yang flamboyan, DN Aidit tidak hanya berhasil mendekati Soekarno, tetapi juga membawa orang-orang PKI di jajaran pemerintahan.
Kampanye Nasakom yang didengungkan rezim Soekarno adalah salah satu bukti keberhasilan DN Aidit dalam politik di Indonesia.
Dalam Pemilu 1955, PKI berhasil masuk dalam empat suara terbanyak di Indonesia dengan raihan 3,5 juta suara.
Pada 1962, DN Aidit juga tergabung dalam Kabinet Kerja III sebagai Wakil Ketua Majelis Permusyawaratan Rakyat Sementara (MPRS) hingga 1963.
Kemudian, pada 1963-1964, ia menduduki jabatan yang sama, sebagai Wakil MPRS dalam Kabinet Kerja IV, dan juga dalam Kabinet Dwikora I pada 1964-1965.
Selama memimpin PKI, DN Aidit bahkan berhasil membawa partai ini menjadi partai komunis terbesar ketiga di dunia setelah Republik Rakyat China (RRC) dan Uni Soviet.
Baca juga: Nasakom, Konsep Kesatuan Politik ala Soekarno
Pamor PKI turun setelah terjadinya peristiwa Gerakan 30 September 1965 atau G30S, di mana PKI dituduh menjadi dalang dibalik pembunuhan para jenderal Angkatan Darat.
Peristiwa G30S menimbulkan aksi saling tuduh. Pihak Angkatan Darat menuduh PKI sebagai dalangnya.
Sementara pihak PKI menyebut tragedi itu adalah buntut dari konflik internal Angkatan Darat.
Pihak Angkatan Darat, yang mengontrol media massa, akhirnya mengarahkan opini publik agar menganggap G30S diotaki oleh PKI.
Peran DN Aidit sendiri dalam peristiwa G30S masih menjadi misteri. Namun, posisinya sebagai Ketua PKI secara otomatis membuat namanya juga dituding sebagai dalang G30S.
Sejumlah sejarawan dan kalangan militer pun meyakini bahwa PKI dalang dibalik penculikan dan pembunuhan tersebut. Akan tetapi, dugaan ini disangkal oleh beberapa pihak.
Baca juga: Sejarah Lahirnya Partai Komunis Indonesia (PKI)
Ketika menjadi pihak tertuduh, DN Aidit pergi dari Jakarta menuju ke Yogyakarta dan Jawa Tengah, yang menjadi basis PKI, untuk menemui ketua PKI setempat.
Menurut catatan sejarah, DN Aidit tertangkap pada 22 November malam oleh kelompok yang dipimpin Kolonel Yasir Hadibroto di sebuah rumah di Desa Sambeng, Solo.
Keesokan paginya, DN Aidit ditembak mati oleh pasukan yang dipimpin oleh Kolonel Yasir Hadibroto di daerah Boyolali.