В ходе «перестройки» Янаев занял более значительный пост — секретаря ВЦСПС по международным вопросам (1986 — 1989), затем получил должность заместителя председателя ВЦСПС (1989 — 1990). В апреле 1990 г. возглавил ВЦСПС как председатель (апрель — июль 1990), но на XXVIII съезде КПСС был избран членом ЦК (1990 — 1991), который, в свою очередь, утвердил Янаева членом Политбюро и секретарем ЦК по между народным вопросам (14 июля 1990 — 31 января 1991). 27 декабря 1990 г. Президент СССР М.С.Горбачев выдвинул Янаева на пост вице-президента СССР. Вскоре после избрания (Съездом народных депутатов СССР) Янаев оставил работу в Полит бюро и Секретариате ЦК (31 января 1991). 19 августа 1991 г. Янаев и семь других высших советских руководителей провозгласили создание Государственного комитета по чрезвычайному положению и объявили о принятии Комитетом верховной власти в стране. В то время, как президент Горбачев был объявлен неспособным исполнять свои обязанности по состоянию здоровья, Янаев принял на себя полномочия Президента СССР. Плохо спланированный захват власти провалился на третий день, и Янаев был арестован 22 августа 1991 г. по обвинению в государственной измене. Суд над Янаевым и 11 другими политическими деятелями откладывался до мая 1993 г. В феврале 1994 г. Государственная дума Российской Федерации одобрила законопроект об амнистии, в связи с чем уголовное преследование было прекращено.