1907年开始，孙中山领导的同盟会不断派人来东北的吉林，积极从事革命活动，传播反封建帝制求民族共和的革命思想，先是以延边地区为中心，以后又深入到吉林、长春等 地，并几经酝酿策划北方武装起义未成。
民国成立后，全国陷入北洋军阀割据的混战状态。东北一直由以张作霖为首的奉系军阀控制，不断入关与直系、皖系军阀打内战，终年的战乱，加重了人民的负担，不安定的社会政治环境也影响了经济的发展。由于军阀与帝国主义的勾结，使外国侵略势力更加深入吉林内地。尤以日本为甚。
“五.四”运动的爆发，在全国引发了新文化运动，在追求科学与民主的新思潮推动下，马克思主义在中国、在吉林广泛传播。中国共产党组织在吉林建立。在党的领导下，以爱国反帝为中心内容的工人运动、学生运动和各种革命进步组织蓬勃兴起与发展。
民国时期吉林农业继续得到开发，大豆和烟麻为吉林农业的名主产品。在工矿业的发展中，民族工业逐渐兴起，除煤矿、电厂外，纺织、印染、火柴和面粉、制酒、榨油等现代化工厂纷纷涌现。由于日本在铁路、工矿、金融、土地等方面的掠夺步步加紧，20世纪30年代初，吉林的经济命脉逐渐为日本帝国主义所掌握。
民国时期的文化教育面临全面革新态势，在破除旧的封建主义文化中，新文学与新学术得以崛起，各种民间艺术也在嬗变中提高，图书、博物馆等设施建设也有一定发展。关乎全民素质的教育，更是处于确立新体制，初创社会教育的新阶段。
1931年“九.一八”事变时，身为东北边防军吉林驻军中将参谋长兼吉林省政府委员的熙洽，正在代理吉林军政事务。他怀着依靠日本，复辟清朝祖业的政治企图，于9月22日，一枪没放“礼迎”日本关东军多门师团进驻吉林，并于9月30日首先在东三省宣布“独立”，自行成立吉林省长官公署，与南京国民政府脱离关系。
吉林沦陷后，关东军在政治上实行严酷的殖民统治，颁布各种法西斯禁令，推行保甲连座，对人民进行“思想矫正”；在经济上实行严格的统制政策，大肆掠夺农林资源及其它矿产资源，吉林成了“粮谷出荷”【注:粮谷出荷，即日伪政权强迫农民按官定价格与数量，在规定时间内把粮食出售给日伪收购机构。】的重点省；在文化教育上，大力推行“新学制”，摧残民族意识，实施奴化愚民教育；大搞“官制文化”，推行“国策文艺”，宣扬“唯神之道”；在军事上疯狂镇压抗日义勇军、东北抗日联军及吉林人民的各种反抗，组织了“东边道地区特别大讨伐”。广大吉林人民不甘忍受殖民奴役，奋起抗争，从沦陷初期的王德、唐聚伍、王凤阁等广大抗日义勇军的崛起，到杨靖宇、魏拯民、王德泰领导的东北抗联一路军的喋血苦斗，谱写了气吞山河的民族正气歌。
吉林省长春市于1932年3月正式成为“满洲国”首都“新京”，傀儡皇帝的“皇宫”设于原吉黑榷运局公署。长春作为特别市，又是伪都，变成当时日本殖民统治的政治、经济、文化中心。关东军司令部、关东宪兵司令部和伪国务院及协和会中央本部均设官衙于长春。
1945年8月15日，日本宣布无条件投降，东北光复。历经十四年沦陷，吉林重新回到祖国怀抱。
抗战胜利后的吉林省，局势错综复杂。以蒋介石为首的国民党政府为抢占抗战胜利果实，用美国提供的运输工具，陆续把远在大后方的部队空运、海运到东北，依据当时的《中苏友好同盟条约》，苏军将中长路及其沿线的大城市移交给国民党政府。国民党政府在长春设立了“东北行营”。与此同时，潜伏在吉林省各地的国民党分子同敌伪残余势力、土匪相勾结，组织反动武装，策应国民党军的正面进攻。蒋介石一面打着与共产党“和平谈判”的幌子，一面调兵遣将发动内战。在这种形势下，中共中央提出了“争取东北”的战略方针，先后从解放区派出11万人的部队和2万名干部挺进东北。1945年9月14日，成立中共中央东北局，统一领导东北地区的革命斗争。中共中央东北局作出“向北发展，向南防御”的战略部署，抓紧省、地、县党组织的组建工作。省级党组织的建立，沿用了将东北划为辽宁、安东、辽北、吉林、松江、嫩江、合江、黑龙江、兴安9省的区划。1945年10月底，把大批干部派往吉林、辽北、通化、白城等地，会同先期到达的抗联干部，利用国民党军主力尚未到达的有利时机，组建东北民主联军，建立人民政权。
1946年3月，国民党政府军队占领沈阳后，以10个师的兵力沿中长路北犯，进攻四平。东北民主联军经过31天的保卫战以后，实施战略转移，于同年5月9日撤出四平，5月28日，撤出长春和吉林市。国民党政府军队乘势进占了松花江南岸中长路两侧区域。至此，吉林省被分割为东西两部分。为适应战局的变化，中共中央东北局提出在东满和西满创建革命根据地。1946年5至7月间，东北局重新调整了区划和机构。新组建的中共吉林省委、中共辽吉省委和辽宁省分委，根据中共中央“五四指示”和东北局“七七决议”精神，派出大批干部深入农村，发动群众，反奸清算，剿匪反霸，创建巩固可靠的根据地。中共吉林省委领导和创建以延吉为中心的东满根据地；中共辽吉省委领导和创建以白城子为主中心的辽吉根据地；中共辽东省委领导和创建以通化、临江为中心的南满根据地。各根据地开展土地改革运动，分田分地，调动农民参加革命和努力生产的积极性，有力地支援了“三下江南”、“四保临江”战役的胜利进行。
1947年，东北民主联军开展了夏、秋、冬三季攻势，大量歼灭国民党军队有生力量，迫使国民党军队节节败退。1948年3月，东北人民解放军（1948年1月1日东北民主联军改称东北人民解放军）先后收复吉林、四平等几十座城镇。除长春孤城被国民党军控制外，吉林省解放区域又连成一片。1948年9月，辽沈战役开战，长春守军一部起义，一部投诚。10月19日，长春市再次回到人民手中。至此吉林省全境解放。同年11月2日，辽沈战役胜利结束，东北全境解放。
