Le 17 juin 1983, le président Ouedraogo effectue une purge au sein du gouvernement de la Haute-Volta. Le premier ministre Thomas Sankara est arrêté, car il est soupçonné de comploter avec la Libye dans le but de renverser le gouvernement de Ouedraogo. Sankara, un capitaine parachutiste, a joué un rôle clé dans le coup d’État de 1982 qui a porté Ouedraogo au pouvoir. Moins de deux mois plus tard, dans la nuit du 4 au 5 août 1983, Thomas Sankara renverse le gouvernement de Ouedraogo. Le coup d’État fait 13 morts et 15 blessés, dont 6 citoyens français. Sankara forme un Conseil national révolutionnaire pour gouverner le pays et exprime sa volonté d’entreprendre des réformes  populaires. Il fait également changer le nom du pays de Haute-Volta à Burkina Faso, qui signifie « patrie des hommes intègres ». Dans une annonce radiodiffusée, le 5 août, Sankara déclare que Ouedraogo a été mis en garde à vue et que l’ancien gouvernement a servi « les intérêts de la domination étrangère et du néo-colonialisme ». Même s’il avoue être en bons termes avec le leader libyen Muammar al-Khadafi, Sankara nie que la Lybie lui ait fourni un support militaire pour réussir son coup d’État. Le 7 août 1983, Sankara promet de poursuivre une politique extérieure conséquente avec les objectifs du mouvement des pays non-alignés. Il sera assassiné le 15 octobre 1987 lors d’un coup d’État dirigé par Blaise Compaoré.