משהתפטר מממשלת שוורדנדזה ועזב את מפלגת איחוד האזרחים של גאורגיה, יסד סאקשווילי בחודש אוקטובר 2001 את "התנועה הלאומית המאוחדת"; זוהי מפלגת ימין-מרכז, המשלבת ליברליזם כלכלי וחברתי, סובלנות כלפי מיעוטים ולאומיות. מפלגה זו הייתה לציר מרכזי למבקשי הרפורמות בגאורגיה. ביוני 2002 סאקשווילי נבחר ליושב ראש מועצת העיר טביליסי לאחר שהושג הסכם בין מפלגתו למפלגת העבודה הגאורגית. מינוי זה סיפק לו במה מרכזית להשמעת ביקורתו על השלטון.
ב-2 בנובמבר 2003 התקיימו בגאורגיה בחירות לפרלמנט אשר זכו לביקורת רבה מצד משקיפים בינלאומיים עקב אי-סדרים. סאקשווילי טען לניצחון בבחירות (טענה שגובתה בסקרי מצביעים), ועודד את המוני האזרחים לצאת ולהפגין נגד ממשלת שוורדנדזה וכן לפעול בדרכי מרי אזרחי נגד הרשויות. מפלגתו של סאקשווילי יחד עם מפלגת הדמוקרטים דרשו את הפלתו של שוורדנדזה וקיום בחירות חוזרות.
במהלך חודש נובמבר 2003 ידעה טביליסי הפגנות המונים, בהשתתפות עשרות אלפי מפגינים. לאחר לחץ מצד ההמונים התפטר שוורדנדזה מכהונתו כנשיא, ב-23 בנובמבר ואת משרתו תפסה במינוי זמני נינו בורג'נדזה, שהייתה יושבת ראש הפרלמנט. אף שמנהיגי המפלגות שקראו להפלת שוורדנדזה ניסו לפעול במסגרת החוק, היו רבים שראו בהפלת הממשלה מעשה של הפיכה אזרחית ובפי רבים היא זכתה לכינוי מהפכת הוורדים.
ב-24 בפברואר 2004 התאחדו מפלגות "התנועה הלאומית המאוחדת" ו"הדמוקרטים המאוחדים". המפלגה המאוחדת נקראה "התנועה הלאומית - דמוקרטים". מטרותיה העיקריות של המפלגה החדשה היו העלאת שיעורי הפנסיה, מלחמה בשחיתות והגדלת הכנסות המדינה. המפלגה ניצחה גם בבחירות 2008 לפרלמנט, אך "הדמוקרטים המאוחדים" פרשו מאיחוד המפלגות ונהפכו ליריבי "התנועה הלאומית המאוחדת". בבחירות אוקטובר 2012 לפרלמנט, "התנועה הלאומית המאוחדת" נוצחה אחרי שזכתה ב-65 מושבים מתוך 150.
נשיאות - תקופת הכהונה הראשונה.
ב-4 בינואר 2004 זכה מיכאיל סאקשווילי בבחירות לנשיאות גאורגיה עם יותר מ-96% מקולות הבוחרים ובכך היה לנשיא הצעיר ביותר באירופה. סאקשווילי רץ לנשיאות תחת מסר של מלחמה בשחיתות ושיפור תנאי השכר והפנסיה לעובדים. הוא הבטיח כי יפעל לשיפור יחסי החוץ של המדינה. אף שסאקשווילי ידוע בנטייתו הברורה למערב ודיבר ברורות על רצונה של ארצו להצטרף כחברה לנאט"ו ולאיחוד האירופי, הוא גם התבטא בנושא חשיבות שיפור יחסיה של גאורגיה עם רוסיה. התמודדותו הקשה ביותר בתקופת כהונה זו הייתה עם בעיותיה הכלכליות של ארצו וכן פתרון המצב במחוזות הבדלניים של אבחזיה ודרום אוסטיה. האבחזים לא נטלו חלק בבחירות והכריזו על עצמאותם ממדינת גאורגיה, בעוד שבדרום אוסטיה הכריזו הבדלנים על רצונם באיחוד עם צפון אוסטיה שהיא חלק מרוסיה.
ב-25 בינואר 2004 הושבע סאקשווילי כנשיא בבירה טביליסי. מיד לאחר הטקס הוא חתם על צו נשיאותי הקובע דגל חדש למדינה. ב-26 בינואר, במהלך טקס שנערך בכנסיית כשוותי, הוא הכריז על צו המתיר להשיב לטביליסי את גופתו של נשיאה הראשון זוויאד גמסחורדיה מן העיר גרוזני (שבצ'צ'ניה) ואף קרא לרחוב ראשי בבירה על שם גמסחורדיה. גאורגיה אף שחררה מכלאם 32 מתומכי גמסחורדיה אשר נכלאו לאחר עליית שוורדנדזה לשלטון.
בחודשים הראשונים לשלטונו התמודד סאקשווילי עם משבר פוליטי קשה ברפובליקה האוטונומית של אג'ריה אשר נשלטה על ידי אסלן אבשידזה ואשר התעלם מן השלטון המרכזי הגאורגי. המשבר איים להתפתח למאבק מזוין, אולם ב-6 במאי 2004 אולץ אבאשידזה להתפטר בלחץ השלטון המרכזי והמשבר נפתר בדרכי שלום. הצלחתו בפתרון המשבר באג'ריה עודד את סאקשווילי להגביר את מאמציו להביא את חבל דרום אוסטיה תחת שליטת ממשלת גאורגיה. שליטי המחוז הבדלני הגיבו בהגברת החימוש בחבל, דבר שהוביל להתנגשויות מזוינות באוגוסט 2004. לאחר התנגשויות אלה החלה הפסקת אש מתוחה ולמרות יוזמת שלום של ממשלת גאורגיה בשנת 2005, המשבר נותר ללא פתרון. ביולי 2006 הצליחה ממשלת סאקשווילי להתמודד עם משבר חריף נוסף, הפעם בעמק קודורי, בחבל אבחזיה שם כוחות משטרה גאורגים פרקו מנשקה מיליציה חמושה.
אף שלדעת פרשנים הרפורמות שהונהגו על ידי סאקשווילי בתקופת כהונתו הראשונה הניבו תוצאות מעורבות, רמת השחיתות במדינה ירדה באופן משמעותי. על פי דיווחי הבנק העולמי גאורגיה נמצאה כמדינה המובילה בעולם ברפורמות כלכליות ודורגה במקום ה-18 בעולם ב"קלות עשיית עסקים", בשעה שרוב שכנותיה נמצאות מעל מקום 100 באותו דירוג.
בתחום מדיניות החוץ סאקשווילי שמר על קשרים הדוקים עם ממשלת ארצות הברית וכן עם מדינות נאט"ו ונותר אחד ממנהיגי הארגון לפיתוח דמוקרטי וכלכלי (GUAM Organization for Democracy and Economic Development). "מהפכת הוורדים" אותה הנהיג תוארה על ידי הנשיא בוש כאחת מן התנועות החזקות בהיסטוריה המודרנית אשר שימשה השראה לרבים בתקוותיהם לחירות.
מדיניות כלכלית.
סאקשווילי הוא תומך נלהב במדיניות השוק החופשי ומאמין כי יש להפחית את מעורבות הממשל בתחום העסקי. בתקופת כהונתו ידעה כלכלת גאורגיה התקדמות חסרת תקדים בתחום גביית המיסים, זאת לאחר שהופחתו שיעורי המס. גאורגיה אף הפכה מעורבת יותר בשוק העולמי ובשנת 2007 מכר סכרתוולוס בנקי (הבנק של גאורגיה) איגרות חוב בדרישה גבוהה. כאשר הציע הבנק 200 מיליון דולר של איגרות חוב לחמש שנים (עם פרעון בחודש ינואר 2012) בריבית שנתית של 9.5% הגיעו הביקושים בשוק ל-600 מיליון דולר.
יחסי החוץ.
הנשיא סאקשווילי ראה בחברות ארצו בנאט"ו דרך להבטיח יציבות לגאורגיה. הוא אף הציע לקיים דו-שיח אינטנסיבי עם המחוזות הבדלניים של דרום אוסטיה ואבחזיה בשאיפה להגיע להסדר עם מחוזות אלה. בנוסף, הוא הצהיר על התנגדותו לשימוש בכוח לצורך פתרון המשברים ואמונתו כי ניתן להגיע לפתרון באמצעים דיפלומטיים. משטרו של סאקשווילי אף הכפיל את כוחותיה של ארצו בעיראק והפך את גאורגיה לתומך החזק ביותר בכוחות הקואליציה מחוץ לארצות הברית, זאת לצד כוחות צבא גאורגיים בקוסובו ובאפגניסטן.
ממשלת סאקשווילי שמרה על קשרים הדוקים עם מדינות אחרות בקווקז ובמזרח אירופה, כגון אזרבייג'ן, ארמניה, אוקראינה, לטביה, ליטא, אסטוניה, רומניה, פולין וטורקיה. בעקבות חניכת צינור הנפט באקו-טביליסי-ג'ייהאן ביקר סאקשווילי, באוקטובר 2006, בישראל, וחנך מרכז לחקר האנרגיה באוניברסיטת חיפה וקיבל מן המוסד תואר דוקטור לשם כבוד. את נאומו באוניברסיטה ניצל להתקפה חריפה על רוסיה והישווה את הרדיפה בה מתנסים אזרחי גאורגיה ברוסיה לרדיפת היהודים באירופה לאורך ההיסטוריה. עקב חששה של ממשלת ישראל מתגובתה של רוסיה, הביקור היה ביקור לא רשמי.
ביקורת.
היו שחששו כי סאקשווילי ירכז בידיו כוחות לשלטון בלעדי לאחר בחירתו לנשיאות אולם כיבוד זכויות אדם בגאורגיה השתפר מאז מינויה של ממשלת סאקשווילי.
סאקשווילי התבטא לעיתים בתוקפנות. כך, בעת מסיבת עיתונאים ב-12 בינואר 2004 סאקשווילי יעץ לשר המשפטים "לעשות שימוש בכוח כאשר מתמודדים עם כל ניסיון לחולל מהומות בבתי הסוהר, ולפתוח באש, לירות על מנת להרוג ולהרוס כל פושע אשר מנסה לחולל מהומות. לא נחסוך בכדורי רובה כנגד האנשים האלה." בעת נאום השבעתו הצהיר סאקשווילי כי "עתה העת שהממשלה תפחד מן העם."
בשנת 2004 חוק עיתונות חדש חולל מחלוקת, בעקבותיה פנו מנהיגים בולטים במדינה במכתב גלוי לנשיא, אשר פורסם בכמה מן העיתונים המובילים, וטענו כי "חוסר סובלנות כלפי בני אדם המחזיקים בדעות שונות מוטמעת בפוליטיקה הגאורגית ובתחומים אחרים בחיי החברה."
ב-27 במרץ 2007 הכריזה ממשלת סאקשווילי כי הצליחה למנוע התפרצות מהומות בבתי הסוהר במדינה אותן זממו ראשי הפשע. פעולות המשטרה למניעת המהומות הסתיימו בשבעה הרוגים ו-17 פצועים. בעוד שהאופוזיציה בפרלמנט הטילה ספק בגרסה הממשלתית הרשמית ודרשה הקמת ועדת חקירה עצמאית, הצליחה מפלגת השלטון למנוע את מימוש היוזמה.
ניסיון התנקשות.
ב-10 במאי 2005, בעוד נשיא ארצות הברית ג'ורג' וו. בוש נשא נאום בכיכר החירות של טביליסי, ידה ולדימיר ארוטיוניאן רימון אל עבר מקום מושבם של בוש וסאקשווילי. הרימון נחת בקהל כ-20 מטר מן הבמה, לאחר שפגע במהלך מעופו בנערה, אולם לא התפוצץ. ארטיוניאן נעצר בחודש יולי אותה שנה ולאחר שהספיק להרוג איש משטרה בטרם מעצרו. הוא הורשע בניסיון להתנקש בחיי סאקשווילי ובוש וברצח איש שרותי הביטחון ונידון למאסר עולם.
משבר שנת 2007.
בשלהי שנת 2007 נקלעה גאורגיה למשבר הקשה ביותר שידעה עד אותה עת מאז מהפכת הוורדים. בחודש אוקטובר החלה סדרת הפגנות נגד הממשלה על רקע האשמות ברצח ובשחיתות שהושמעו על ידי איראקלי אוכרואשווילי, שר לשעבר בממשלת סאקשווילי. המחאה הציבורית הגיעה לשיאה בחודש נובמבר 2007. החלטת הממשלה לפזר את ההפגנות בכוח התדרדרה ב-7 בנובמבר להתנגשויות בין מפגינים וכוחות המשטרה ברחובות טביליסי, אחריהן הכריז סאקשווילי על מצב חירום במדינה, אשר נמשך עד ל-16 בנובמבר, כולל הגבלות שהוטלו על אמצעי תקשורת שונים. צעדים אלה הובילו לביקורת חריפה, מפנים ומחוץ, כנגד ממשלת סאקשווילי.
ב-8 בנובמבר 2007 הכריז סאקשווילי כי נמצא פתרון של פשרה למשבר ולפיו ב-5 בינואר 2008 ייערך משאל עם בשאלת הקדמת הבחירות הכלליות שהיו מתוכננות לחודש אוקטובר 2008 וכן בשאלה האם על גאורגיה להצטרף לנאט"ו, יחד עם בחירות מוקדמות לנשיאות. כמו כן שונה חוק הבחירות באופן שנעשו ויתורים מסוימים בנוסח החוק כדי להקל על מפלגות האופוזיציה.