Trong lúc đó, ở Hà Nội, quân Pháp vẫn gia tăng cướp bóc, bắt giết người vô tội, làm cho tình hình chính trị ở Thủ đô rất căng thẳng. Pháp còn đòi được tổ chức duyệt binh và diễu binh trên một số đường phố chính của Hà Nội nhân ngày quốc khánh Pháp (14 tháng 7) với âm mưu lợi dụng bọn tay sai để đảo chính lật đổ chính quyền Trung ương của ta. Chúng đã móc nối với các tổ chức phản cách mạng, tập hợp lực lượng, phương tiện và đẩy mạnh hoạt động phá hoại.
Trước âm mưu của kẻ thù, cụ Huỳnh Thúc Kháng lúc này được giao trọng trách quyền Chủ tịch nước khi Chủ tịch Hồ Chí Minh sang thăm Pháp đã thực hiện kế sách “dĩ bất biến, ứng vạn biến", một mặt chỉ đạo quân và dân ta khôn khéo, mềm dẻo đối xử với phía Pháp, mặt khác kiên quyết trừng trị bọn phản dân hại nước để giữ vững chính quyền cách mạng.
Ngày 12 tháng 7 năm 1946, được sự giúp đỡ của nhân dân các lực lượng công an và tự vệ Thủ đô khám phá ra một hang ổ phản cách mạng ở nhà số 7 phố Ôn Như Hầu (nay là phố Nguyễn Gia Thiều). Tại sào huyệt này, ta đã bắt gọn toàn bộ tổ chức phản cách mạng với đầy đủ tang chứng vật chứng về tội ác đẫm máu của chúng như giết người cướp của, tống tiền và in tiền giả gây rối loạn thị trường.
Cụ Huỳnh Thúc Kháng đã ký lệnh cho tự vệ và Công an Thủ đô giữ nghiêm phép nước, kiên quyết đưa vụ án ra ánh sáng để diệt trừ những tên tay sai nguy hiểm. Đồng thời, cụ Huỳnh và Chính phủ ta còn chủ động chỉ thị cho lực lượng tự vệ và Công an tiến hành bao vây, khám xét hang ổ phản động ở nhiều nơi như phố Quán Thánh, Cửa Bắc, Hàng Than, Hàng Bún, Đội Cấn, bắt toàn bộ bọn đầu sỏ tay sai của Pháp và tịch thu rất nhiều tang vật như vũ khí, truyền đơn in sẵn, các tài liệu phản động và có kế hoạch tiến hành bạo loạn của chúng. Quân và dân Thủ đó đã đập tan âm mưu tiến hành đảo chính của thực dân khi chúng chưa kịp hành động. Đây là chiến công lớn góp phần bảo vệ chính quyền cách mạng và ổn định tình hình, cùng tỏ lòng tin của nhân dân cả nước với Chính phủ Cụ Hồ.
Về chuẩn bị lực lượng vũ trang cho kháng chiến lâu dài, ngày 19 tháng 10 năm 1946, Hội nghị Quân sự toàn quốc do Thường vụ Trung ương Đảng triệu tập đã nhận định: Nhất định không sớm thì muộn Pháp sẽ đánh ta và ta cũng nhất định sẽ đánh Pháp, cho nên phải tranh thủ thời gian, tăng cường lực lượng đặc biệt là các lực lượng vũ trang phải chuẩn bị khẩn trương về mọi mặt. Tổng Bí thư Trường Chinh đã chỉ thị: Hà Nội phải chuẩn bị sẵn sàng để phòng địch gây hấn để lập tức đánh trả được ngay và kìm chân địch trong một thời gian, tạo điều kiện cho cả nước chuyển sang chiến tranh; Phải huy động được sức mạnh tiềm tàng của nhân dân, đồng thời phải bảo toàn và bồi dưỡng lực lượng để kháng chiến lâu dài. Căn cứ vào Chỉ thị của Trung ương và tình hình thực tế, Thành ủy và Ủy ban thành phố đã gắn nhiệm vụ xây dựng lực lượng vũ trang với nhiệm vụ xây dựng khu ngoại ô thành “vành đai đỏ”, làm an toàn khu cho Trung ương và Xứ ủy Bắc Kỳ.
Sau khi giành được chính quyền, ngoài Công an xung phong trực thuộc Sở Công an Bắc Bộ và Vệ quốc đoàn trực thuộc trung ương, các lực lượng vũ trang Thủ đô đều do Thành ủy và Ủy ban thành phố trực tiếp lãnh đạo. Đội tự vệ chiến đấu Hoàng Diệu - nòng cốt của lực lượng tự vệ Thủ đô được phát triển rất nhanh, hình thành bốn trung đội (có một trung đội nữ với quân số khoảng 300 người, có đồng phục, cách tổ chức, biên chế và sinh hoạt theo nề nếp của một đơn vị vũ trang tập trung.
Lực lượng vũ trang phát triển rộng rãi ở tất cả các khu phố, đặt dưới sự điều hành trực tiếp của Ban Chấp hành các liên khu và trực thuộc Ủy ban nhân dân thành phố, đó chính là Tự vệ thành Hoàng Diệu (gọi tắt là Tự vệ thành) - một tổ chức thể hiện rõ đường lối vũ trang toàn dân của Đảng. Đội tự vệ của các xí nghiệp cũng ra đời với biên chế từ trung đội đến đại đội, đặt dưới sự chỉ đạo chung của Ban Chỉ huy tự vệ Hoàng Diệu. Để tăng cường sức mạnh chiến đấu của lực lượng vũ trang Hà Nội, Đoàn Thanh niên tự vệ Hà Nội được thành lập trên cơ sở thống nhất các lực lượng tự vệ Hà Nội. Các xã ngoại thành tổ chức từ một trung đội đến một đại đội dân quân tự vệ, lấy các trung đội tự vệ chiến đấu hoạt động lập trung làm nòng cốt, có ban chỉ huy chung và ban chỉ huy từng khu. Thành ủy Hà Nội còn tạo điều kiện để Bộ Quốc phòng phát triển bộ đội chủ lực trên địa bàn Thủ đô.
Tư tưởng quân sự có những bước phát triển mới trong cuộc đấu tranh bảo vệ chính quyền cách mạng non trẻ. Ngay sau khi Cách mạng Tháng Tám thành công, Hà Nội trở thành thủ đô của nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa, tư tưởng quân sự về xây dựng lực lượng vũ trang bảo vệ chính quyền cách mạng phát huy tác dụng mạnh mẽ. Chính quyền và nhân dân Hà Nội phải trực tiếp đương đầu với đủ loại kẻ thù, đế quốc bên ngoài và tay sai bên trong, trước hết và chủ yếu là âm mưu chống phá của quân đội Tưởng và dã tâm quay trở lại của thực dân Pháp.
Cuộc đấu tranh mọi mặt về chính trị, kinh tế, quân sự, văn hóa thì tưởng giữa ta và địch trên địa bàn Hà Nội diễn ra vô cùng gay go và phức tạp. Do đó, đấu tranh giữ vững chính quyền vua được, trước hết là chính quyền trung ương trên địa bàn Hà Nội, trở thành nhiệm vụ trọng tâm, có ý nghĩa sống còn lúc này của quân và dân Thủ đô cùng với quân và dân cả nước. Bằng bất cứ giá nào, chính quyền và nhân dân Hà Nội phải thực hiện thật tốt nhiệm vụ trực tiếp bảo vệ Trung ương Đảng Chủ tịch Hồ Chí Minh, Chính phủ lâm thời và các cơ quan trung ương đang đóng ở Hà Nội.