W 1945 do budynku powróciła szkoła. Rozpoczęto powojenny remont budynku. Gmach był zdewastowany, bez ławek i pomocy naukowych, do szkoły wchodziło się wyłącznie od strony ul. Zygmuntowskiej. W skrzydle od ul. Jagiellońskiej nadal (do 1946) mieścił się sowiecki trybunał wojskowy, przejścia w piwnicy oraz korytarze na piętrach zostały zamurowane. Uczniowie nie mogli korzystać z boiska, część okien wychodzących na tę stronę była zamalowana lub zabita deskami. W piwnicach więziono polskich oficerów i żołnierzy.
Lata powojenne W 1947 szkoła otrzymała sztandar.
W 1954 placówka, wskutek połączenia ze Szkołą Podstawową nr 49, stała się 11-latką. W 1955 do szkoły po raz pierwszy przyjęto dziewczęta, tym samym przekształcono ją z męskiej w koedukacyjną. Pierwszy rocznik dziewcząt otrzymał świadectwa dojrzałości w 1959.
W 1958 odbył się pierwszy powojenny zjazd wychowanków szkoły i reaktywowano Koło Wychowanków Gimnazjum i Liceum im. Króla Władysława IV.
W 1967 do szkoły przyłączono Liceum Ogólnokształcące nr 36 im. Jakuba Jasińskiego z ul. Brechta.
W 1968 na wieżyczce budynku zamontowano zegar, wygrywający melodię pieśni wojskowej 1 Dywizji im. Tadeusza Kościuszki Oka.