Sáng ngày 23 tháng 8, hai phái viên của Việt Minh là Trần Huy Liệu và Cù Huy Cận đến cung điện Huế. Theo lời yêu cầu của hai ông này, chiều ngày 25 tháng 8 năm 1945, Bảo Đại đã đọc Tuyên ngôn Thoái vị trước hàng ngàn người tụ họp trước cửa Ngọ Môn và sau đó trao ấn tín, quốc bảo của hoàng triều cho ông Trần Huy Liệu. Ông thoái vị với lý do "Hạnh phúc của dân Việt Nam, độc lập của nước Việt Nam, muốn đạt mục đích ấy, Trẫm đã sẵn sàng hy sinh hết tất cả mọi phương diện, và cũng vì mục đích ấy nên Trẫm muốn sự hy sinh của Trẫm phải có lợi cho Tổ quốc. Xét thấy điều bổ ích nhất cho Tổ quốc lúc này là sự đoàn kết toàn thể quốc dân, Trẫm đã tuyên bố ngày 22 tháng 8 vừa rồi rằng trong giờ nghiêm trọng này rằng đoàn kết là sống mà chia rẽ là chết. Nay thấy nhiệt vọng dân chủ của quốc dân Bắc bộ lên quá cao, nếu Trẫm cứ ngồi yên mà đợi Quốc hội thì không thể nào tránh khỏi nạn Nam Bắc phân tranh, đã thống khổ cho quốc dân lại thuận tiện cho người ngoài lợi dụng, cho nên mặc dầu Trẫm hết sức đau đớn nghĩ tới công lao Liệt Thánh vào sinh ra tử trong gần bốn trăm năm để mở mang giang sơn đất nước từ Thuận Hóa đến Hà Tiên, mặc dầu Trẫm hết sức bùi ngùi cho nỗi làm vua trong hai mươi năm mới gần gũi quốc dân được mấy tháng chưa làm được gì ích lợi cho quốc dân như lòng Trẫm muốn, Trẫm cũng quả quyết thoái vị để nhường quyền điều khiển quốc dân lại cho một Chính phủ dân chủ Cộng hòa...". Ông cũng yêu cầu chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa: "Đối với các đảng phái đã từng phấn đấu cho nền độc lập quốc gia, nhưng không đi sát theo phong trào dân chúng, Trẫm mong chính phủ mới sẽ lấy sự ôn hòa xử trí để những phần tử ấy cũng có thể giúp vào việc kiến thiết quốc gia và tỏ rằng Chính phủ dân chủ cộng hòa nước ta đã xây đắp ở trên sự đoàn kết của toàn thể nhân dân.". Ông trở thành "công dân Vĩnh Thụy". Trong bản Tuyên ngôn Thoái vị, ông có câu nói "Trẫm muốn được làm Dân một nước tự do, hơn làm Vua một nước bị trị". Ngày 28 tháng 8 thành lập Chính phủ lâm thời Việt Nam dân chủ cộng hòa, tuyên cáo cho biết "Chính phủ lâm thời không phải là chính phủ riêng của Mặt trận Việt Nam độc lập đồng minh (Việt Minh) như có người đã lầm tưởng. Cũng không phải là một Chính phủ chỉ bao gồm đại biểu của các chính đảng. Thật là một Chính phủ quốc gia thống nhất, giữ trọng trách là chỉ đạo cho toàn quốc, đợi ngày triệu tập được quốc hội để cử ra một Chính phủ Dân chủ cộng hòa chính thức".