כל אחת מההצעות השיגה רוב בסנאט. בבית הנבחרים היה רוב לאנשי הצפון. חוק העבד הנמלט היה הנושא השנוי ביותר במחלוקת. פילמור לחץ על הוויגים הצפוניים להימנע בהצבעה, ואיים לפעול נגדם במוסדות המפלגה אם יתנגדו לחוק. נערכו כמה שינויים, ופילמור הציע לשלם לטקסס על מנת שזו תוותר על טענותיה לבעלות על ניו מקסיקו. ב-20 בספטמבר 1850 חתם הנשיא פילמור על הסעיפים והפך אותם לחוק, הידוע בשם פשרת 1850. קליפורניה צורפה לאיחוד כמדינה חופשית, סחר העבדים במחוז קולומביה בוטל, ושאלת מעמד העבדות בניו מקסיקו ויוטה נדחתה. פילמור השתהה בחתימה על חוק העבד הנמלט אולם הסכים לחתום עליו לבסוף. רק הקיצוניים התנגדו לפשרה, ונראה היה שהפילוג נמנע. אולם הוויגים התפלגו ונפגעו בצפון. רבים קיוו שהפשרה תיישב את שאלת העבדות.
מדיניות פנים.
הקושי של פילמור היה בנוגע לחוק העבד הנמלט. הדרומיים טענו שהוא היה רפה מדי, אולם אכיפתו פגעה בצפון. מתנגדי העבדות טענו שהחוק פוגעני: הוא העניש אזרחים על כל עזרה לעבדים נמלטים, ומנע מהעבד להעיד בפני שופט על מעמדו. פילמור אכף את החוק בטענה שהוא מחויב לכך. הוא עשה זאת אף על פי שפעמים רבות עבדים זוכו ולעיתים אזרחים צפוניים מנעו הסגרת עבדים. המתיחות גברה והפשרה התמוטטה.
באוגוסט 1850, כתבה אל פילמור דורותיאה דיקס בדרישה שהקונגרס יעניק רישיונות למקלטים לחולי נפש. הצעתה לא עברה, אולם ההתכתבות בין השניים נמשכה לאחר תקופת נשיאותו.
פילמור מינה מושל מטעם קהילת המורמונים לטריטורית יוטה, ובירת הטריטוריה נקראה על שמו.
כתומך בשיפורים פנימיים, חתם פילמור על חוק לטובת פיתוח הכבישים ממרכז אילינוי אל שיקגו ואל מוביל, אלבמה. פילמור והקבינט שלו נסעו ברכבת הראשונה מניו יורק סיטי אל אגם אירי. במהלך הנסיעה נאם פילמור ודרש לקבל את הפשרה. הוא לא הצליח להעביר הצעות למסילת רכבת יבשתית.
פילמור מינה שופט אחד לבית המשפט העליון, וארבעה שופטים לבתי המשפט המחוזיים, כולל מינוי של שותפו, ניית'ן הול, לתפקיד שופט מחוזי בניו יורק. כששופט בית המשפט העליון מת בספטמבר 1851, החליט פילמור למנות מינוי פגרה, את בנג'מין קורטיס, שהתפטר לאחר שהתנגד לפסק דין דרד סקוט נגד סנדפורד.
לאחר מות שופט נוסף ב-1852, ניסה פילמור למנות שופט חדש. הסנאט לא פעל בנושא, והמושב נשאר פנוי עד שהנשיא פרנקלין פירס מינה מועמד לתפקיד באישור הסנאט.
מדיניות חוץ.
לפילמור היו שני מזכירי מדינה בולטים, דניאל ובסטר, ולאחר מותו ב-1852, אדוארד אברט. הוא התייעץ איתם בנוגע להכרעות חשובות. פילמור היה פעיל במיוחד באסיה ובמזרח הרחוק, ובעיקר ביפן, שעדיין אסרה על סחר חוץ. רבים רצו שיפן תיפתח לסחר. האמריקנים ראו כדוגמה את יחסי המסחר של בריטניה עם סין. פתיחת הסחר תאפשר לספינות האמריקניות להשיג אוכל ומים מהמדינה ללא עונשים. הייתה דאגה שמלחים אמריקנים ייאסרו ביפן ללא הסכמי סחר. פילמור ודניאל ובסטר ניסו להגיע להסכמים עם יפן, ואף להכריח אותה להגיע להסכמים. לאחר כהונתו נחתם הסכם קנגוואה.
פילמור התנגד למעורבות אירופאית בהוואי, ובעיקר של צרפת שהייתה תחת שלטון נפוליאון השלישי. פילמור התנגד לניסיון הסיפוח הצרפתי של הוואי. טיילור לחץ על פורטוגל לשלם עבור נכסים אמריקנים שנהרסו במלחמת 1812, ופילמור הצליח להגיע להסדר טוב איתה.
לפילמור היה קושי בנוגע לקובה. דרומיים רבים רצו להרחיב את העבדות בארצות הברית, אבל פשרת מיזורי מנעה זאת. קובה הייתה קולוניה ספרדית שבה העבדות הייתה מותרת. הדרומיים ניסו לספח את קובה. נרקיסו לופז, הרפתקן מוונצואלה, ניסה להשתלט עליה בתקופת טיילור, ושוב ניסה בכהונתו של פילמור בניסיון לחסל את הספרדים. הדרום תמך בו. הם הרגישו שפילמור היה צריך לתמוך בו גם כן. פילמור התנגד לשליחת ספינות אירופאיות לקובה. לופז ותומכיו האמריקנים הואשמו בהפרת חוקי הנייטרליות, אולם בתי דין דרומיים זיכו אותם. לבסוף הם הוצאו להורג בידי הספרדים. בניו אורלינס החלו מהומות אנטי ספרדיות. פילמור, ובסטר והספרדים הגיעו לסדרת הסכמים כדי למנוע עימות. הדרומיים תמכו בפגיעה בספרד, ותגובתו של פילמור פילגה את מפלגתו.
הנשיא טיילור חתם על הסכם שמנע מבריטניה ומארצות הברית לרכוש נכסים חדשים ביבשת, אולם המדינות עדיין ניסו להשיג אחיזה בקרקע. פילמור ציווה על ספינות קרב לשמור על סוחרים אמריקניים ולעצור את הבריטים.
בנוסף, בסוף 1851 הגיע לארצות הברית לאיוש קושוט, המנהיג הגולה של המהפכה ההונגרית הכושלת מול אוסטריה. קושוט רצה הכרה אמריקנית בעצמאות ההונגרית. אמריקנים רבים, כולל המהגרים הגרמניים שהפכו לכוח פוליטי משמעותי, תמכו במורדים ההונגרים. פילמור נפגש איתו בבית הלבן, אולם קושוט נאם בשם ההכרה האמריקנית בהונגריה. פילמור סירב לנטוש את מדיניות הבדלנות ונשאר נייטרלי. קושוט נאלץ לחזור לאירופה.
בחירות 1852 וסוף כהונתו.
כשהבחירות של 1852 התקרבו, עדיין לא החליט פילמור האם לרוץ לתקופת כהונה מלאה כנשיא. מזכיר המדינה ובסטר רצה להיות נשיא ותכנן לנסות להתמודד. פילמור רצה לתמוך בחברו ואף על פי ששלח מכתב בו טען שלא ינסה להיבחר, הוא עדיין לא פסל זאת, מתוך חשש שתומכי סיוארד ישתלטו על המפלגה. ביוני 1852, לקראת הוועידה הוויגית הלאומית בבולטימור, המועמדים המובילים היו פילמור, ובסטר והגנרל סקוט. סיוארד תמך בסקוט. בסוף מאי, הדמוקרטים תמכו בסנאטור לשעבר מניו המפשייר, פרנקלין פירס, שלא היה בפוליטיקה במשך עשור, אולם הצטיין בשירותו במלחמה מול מקסיקו. היבחרו של פירס, עוד צפוני שתמך בדרום, איחדה את הדמוקרטים, ובישרה על מאבק מר של הוויגים.
אכיפת חוק העבד הנמלט פגעה בפילמור בקרב הוויגים הצפוניים, אף על פי שהדרום ראה בו המועמד המאחד היחידי. מצע המפלגה תמך בפשרת 1850 כפתרון לנושא העבדות, ופילמור הסכים לפרוש, אולם תומכיו לא הסכימו לתמוך בוובסטר, ובחרו בסקוט. ב-19 ביוני, בסיבוב ה-46, עדיין לא נפלה הכרעה. מנהיגי המפלגה החליטו ביום שני שאם ובסטר לא יצליח להגדיל את כוחו בסיבובים הבאים, יתמכו בפילמור. הנשיא הסכים לכך, אולם ובסטר לא הסכים עד לבוקר יום שני. בסיבוב ה-48, תומכי ובסטר החליטו לתמוך בסקוט, והגנרל נבחר בסיבוב ה-53. ובסטר התנגד לכך, ופילמור סירב לקבל את התפטרותו. הדרום, והצפוניים שרצו סחר פנימי שקט, תמכו בפירס ועזרו לו לנצח את סקוט. היו שטענו שפילמור היה מצליח יותר.
חודשיו האחרונים של פילמור בתפקיד היו ללא משמעות. ובסטר מת באוקטובר 1852, ופילמור היה מזכיר המדינה מטעם עצמו עד למינויו של אברט. פילמור רצה לדבר על העבדות בנאום מצב האומה האחרון שלו בדצמבר, אולם הקבינט מנע ממנו לעשות זאת, והוא העדיף לדבר על השגשוג במדינה והביע את שמחתו על כך שזכה לשרת אותה. הקונגרס לא דיבר על העבדות, ופילמור עזב את תפקידו ב-4 במרץ 1853, כשפירס נכנס לתפקיד.
לאחר הנשיאות.
טרגדיה ומהומה פוליטית (1853–1855).
פילמור היה הנשיא הראשון שחזר אל חייו הפרטיים ללא נכסים, ולא ידע כיצד יוכל להתפרנס. חברו אמר שעדיף לו לחזור לעסוק בעריכת דין, והוא עשה זאת. המשפחה תכננה לטייל בדרום, אולם אביגייל חלתה לאחר השבעתו של פירס ומתה ב-30 במרץ. פילמור חזר אל באפלו לטקס הלוויה. הוא חווה טרגדיה נוספת ב-26 ביולי 1854, כשבתו מרי מתה מכולרה.
הנשיא לשעבר סיים את תקופת האבל שלו בתחילת 1854, כשהאומה החלה להתווכח על חוק קנזס נברסקה של הסנאטור דאגלס. החוק אפשר התיישבות בחלק הצפוני של רכישת לואיזיאנה, ואישר עבדות באזור, והיה מחסל את הגבול הצפוני לעבדות תחת פשרת 1850. פילמור נסע ברחבי המדינה, וקיווה לאחד את הוויגים מאחוריו בתמיכה בשימור האיחוד. הוא הופיע באירועים רבים וביקר בקברו של קליי.
הוויגים התפלגו בגלל החוק. מתנגדים צפוניים לעבדות החליטו לתמוך במפלגה החדשה, המפלגה הרפובליקנית. פילמור לא מצא שם את ביתו. העוינות בתחילת העשור כלפי המהגרים הקתוליים, הובילה להקמת ארגונים נייטיביסטיים רבים. ב-1854, הוקמה תנועת שאינם יודעים דבר, והפכה למפלגה האמריקנית. חבריה נשבעו להגיד שאינם ידעו דבר על פעילות המפלגה. תומכיו של פילמור הצטרפו למפלגה ב-1854, ורצו שהמפלגה תפעל בנושאים אחרים. הצלחתם בבחירות ב-1854 בצפון מזרח המדינה וכוחם בדרום עודדה את פילמור, וב-1 בינואר 1855, שלח מכתב בו הזהיר מפני השפעת ההגירה בבחירות.
מאוחר יותר באותה השנה, נסע פילמור לחו"ל בעצת חבריו הפוליטיים, וממרץ 1855 עד ליוני 1856, הוא היה באירופה ובמזרח התיכון. המלכה ויקטוריה טענה שפילמור היה האדם הנאה ביותר פגשה. הוא קיבל תואר לשם כבוד מטעם אוניברסיטת אוקספורד, אולם סירב לכך בטענה שאין לו הכישורים המספיקים. הוא לא הבין את הטקסט הלטיני בדיפלומה שהיה אמור לקבל.
דורותיאה דיקס ליוותה אותו לאירופה, בתקווה ללחוץ על שיפור התנאים לחולי הנפש. הם המשיכו להתכתב. ברומא, שהה פילמור עם האפיפיור פיוס התשיעי. פילמור כמעט סירב לכך כשנאמר לו שיאלץ לכרוע ברך ולנשק את ידו של האפיפיור, ולכן פיוס לא קם במהלך פגישתם.
בחירות 1856.
חבריו של פילמור שלטו במפלגה האמריקנית, וכשהיה באירופה, הם סידרו שייבחר למועמד הנשיאותי. הוועידה בחרה באנדרו ג'קסון דונלסון, אחיינו של הנשיא ג'קסון, לסגנו. פילמור חזר ביוני ב-1856 לניו יורק סיטי ונאם מול קהל נלהב. פילמור הזהיר שבחירה במועמד הרפובליקני, הסנאטור לשעבר מקליפורניה ג'ון פרימונט, תוביל לפילוג האיחוד ולמלחמת אזרחים. פילמור והמועמד הדמוקרטי, הסנאטור לשעבר מפנסילבניה ג'יימס ביוקנן, טענו שהעבדות היא נושא למדינות ולא לממשלה. פילמור לא דיבר בנושא ההגירה, והתמקד בשימור האיחוד.