Hasina abandonó el país en helicóptero militar a las 14:30 hora local (8:30 GMT), acompañada por su hermana menor Sheikh Rehana, informó el medio local Prothom Alo.
Fuentes citadas por el medio dijeron que partieron hacia Bengala Occidental en la India.
Miles de personas se habían congregado este lunes frente a la residencia oficial de la primera ministra, en Daca. Tras hacerse pública la noticia de su marcha, muchos de ellos entraron en el edificio, según imágenes de televisión.
El canal bangladesí Channel 24 mostró imágenes de decenas de ciudadanos en la residencia oficial, Ganabhaban, llevándose muebles, frigoríficos y la vajilla en un ambiente victorioso. Muchos de ellos se detenían para saludar a las cámaras de la televisión, brazos en alto tras meses de protestas.
Los manifestantes habían salido a las calles a pesar del toque de queda que ordenó el Gobierno anoche, en respuesta a una jornada de violencia en el marco de las protestas estudiantiles que comenzaron hace cinco semanas.
Los servicios de Internet de banda ancha y móvil también se vieron interrumpidos este lunes durante unas dos horas, según el observatorio independiente de seguridad cibernética NetBlocks
Se espera que el jefe del Ejército de Bangladés, Waker-Uz-Zaman, realice una declaración en las próximas horas.
La renuncia de Hasina tiene lugar tras cinco semanas de protestas estudiantiles que comenzaron de forma pacífica, pero acabaron tornándose violentas entre denuncias por la dura represión policial contra los manifestantes.
Casi 300 personas, en su mayoría estudiantes y civiles, murieron durante estos violentos enfrentamientos que sumieron a Bangladés en el caos.
Las protestas estudiantiles comenzaron para exigir el fin de unas cuotas al empleo público que consideran discriminatorias en uno de los países más pobres del mundo, pero acabaron exigiendo la dimisión de Hasina y de su Gobierno tras la muerte de los manifestantes.
Hasina asumió el pasado enero su cuarto mandato consecutivo tras imponerse con claridad en unas elecciones que fueron boicoteadas por la oposición.