年（999年）拜中书舍人（阶官，正五品上）、数月，为翰林学士兼知审官院、通进银台封驳司。三年（1000年）又知贡举，锁宿旬日，拜给事中（阶官，正五品上）、同知枢密院事（差遣）。逾年，以工部侍郎（阶官，正四品下）拜参知政事。景德元年（1004年）宋真宗亲征澶州，王旦随行，不久雍王赵元份病重，王旦即先行回朝接任留守，十余日不入家门。二年（1005年），加尚书左丞（阶官，正四品上）。景德三年（1006年），拜工部尚书、同中书门下平章事，登上宰相之位。大中祥符三年（1010年），任兵部尚书，知枢密院、中书侍郎兼刑部