আগরতলা মামলার গুরুত্ব ছিল অত্যন্ত সুদূরপ্রসারী। এ মামলার মধ্য দিয়ে পাক সাময়িকচক্রের হীন উদ্দেশ্য ফাঁস হয়ে যায় এবং পূর্ব বাংলার জনগণের মধ্যে তীব্র ক্ষোভ ও অসন্তোষ সৃষ্টি হয়। নিম্নে আগরতলা মামলার গুরুত্ব আলোচনা করা হলো:

প্রথমত, জনগণ বিচ্ছিন্নতাবাদী ষড়যন্ত্রের কথা বিশ্বাস করার পরিবর্তে এ মামলাকে বাঙালিদের স্বাধিকার আদায়ের আন্দোলনকে দমন করার জন্য পাকিস্তানি শাসকদের ষড়যন্ত্র হিসেবে গণ্য করে। ফলে তাদের প্রতি প্রতি বাঙালিদের অবিশ্বাস বৃদ্ধি পায়।

দ্বিতীয়ত, বঙ্গবন্ধু শেখ মুজিবুর রহমান অপ্রতিদ্বন্দ্বী নেতায় পরিণত হয়।

তৃতীয়ত, ৬ দফা ও ১১ দফা দাবি পূর্ব বাংলার সত্যিকারের গণদাবিতে পরিণত হয়।

চতুর্থত, এ মামলাকে কেন্দ্র করে ১৯৬৯ খ্রিষ্টাব্দে পূর্ব পাকিস্তানে তীব্র আন্দোলন শুরু হয়। সরকার এ আন্দোলন নস্যাৎ করার জন্য সর্বাত্মক প্রচেষ্টা চালায়। সমগ্র দেশে ১৪৪ ধারা জারি করে। কিন্তু পূর্ব বাংলার ছাত্র-জনতা ১৪৪ ধারা অমান্য করে রাস্তায় নেমে আসে। পুলিশের গুলিতে আসাদ নিহত হলে (২০ জানুয়ারি) এ আন্দোলন গণঅভ্যুত্থানে রূপ নেয়।

পঞ্চমত, এ মামলাকে কেন্দ্র করে পূর্ব পাকিস্তানে তীব্র আইয়ুব বিরোধী মনোভাব সৃষ্টি হয়। আগরতলা মামলার বিরুদ্ধে গড়ে ওঠা গণঅভ্যুত্থানের মুখে আইয়ুব খান শেষ পর্যন্ত ইয়াহিয়া খানের নিকট ক্ষমতা হস্তান্তর করে সরে দাঁড়ান। এটা ছিল বাঙালিদের বিরাট বিজয়।

সর্বোপরি এ মামলা মিথ্যা বলে প্রমাণিত হয় এবং সরকারের গ্রহণযোগ্যতা হারায়।