После марта 1953 года нападки на Лысенко значительно усилились. Критиковались его теоретические взгляды, практическая работа в сельском хозяйстве, проекты, реализовывавшиеся в сталинское время — травопольная система, лесозащитные полосы — в которых он принимал участие. Возобновилась дискриминация мичуринцев со стороны восстановивших свои позиции в руководстве наукой вейсманистов. В июне 1954 года И. Е. Глущенко, сторонник Т. Д. Лысенко, выступая на заседании президиума АН СССР, говорил: "В настоящее время статьи сторонников мичуринской генетики не печатают в газетах, журналах; мичуринцев не включают в состав делегаций, в состав бюро отделения биологических наук".
Осенью 1955 года в Президиум ЦК КПСС было направлено письмо, подписанное многими научными работниками, биологами и не-биологами, с осуждением взглядов и деятельности Т. Д. Лысенко.
Хотя этот "протест общественности" был инспирированным, однако в тот период у Лысенко действительно случился ряд неудач: поддержанная им теория О. Лепешинской подверглась критике многих учёных; начатые им, по инициативе Сталина, работы с ветвистой пшеницей не дали положительных результатов и были прекращены.
Впрочем, в глазах Н. Хрущёва самым большим "недостатком" Т. Д. Лысенко явилось его прохладное отношение к освоению целины, ставшему тогда, по воле первого секретаря ЦК КПСС, приоритетом сельскохозяйственной политики страны. Без энтузиазма относился Т. Д. Лысенко и к "борьбе за кукурузу" — повсеместному насаждению этой культуры по личному ("волюнтаристскому") решению Хрущёва; к внедрению её двойных межлинейных инцухт-гибридов.
Зато противники Т. Д. Лысенко охотно пользовались пристрастиями и капризами "нашего дорогого Никиты Сергеевича" чтобы войти к нему в фавор и повысить свой общественно-политический статус. Целинная, как и кукурузная кампании поддерживались, в основном, научными оппонентами мичуринцев, вейсманистами[17].
В 1956 году Т. Д. Лысенко покинул пост президента ВАСХНИЛ.
В начале 1960-х гг. данные по сбору зерновых и технических культур показали его заметное снижение. Видимо, это послужило причиной решения Хрущёва вернуть Т. Д. Лысенко в 1961 году на пост президента ВАСХНИЛ. Хотя снова, и уже окончательно он ушёл в отставку в следующем году, однако до конца своего пребывания у власти Н. Хрущёв всё же ценил Т. Д. Лысенко и общее направление работ его соратников. В феврале 1964 года, на пленуме ЦК КПСС, он говорил:
