2007年12月10日,统一俄罗斯党、公正俄罗斯党、俄罗斯农业党和公民力量党联合推举时任第一副总理的梅德韦杰夫为总统候选人。时任俄罗斯总统普京也公开表态,“完全赞同”统一俄罗斯党等四党派推举梅德韦杰夫为下届总统候选人,并表示如果梅德韦杰夫当选总统,他准备出任政府总理。特立独行的普京出人意料地把自己心仪的接班人推到了聚光灯下。2008年3月3日,梅德韦杰夫在凌晨举行的新闻发布会上称,他当选总统后将继续执行普京的政策。实现普京制定的发展战略,即带领俄罗斯走上“创新国家”的发展道路,若干年后跻身世界经济前五强国家,提高人民生活水平,捍卫国家主权与安全。2008年3月7日,俄罗斯中央选举委员会副主席瓦维洛夫在当天举行的中选委会议上称,2008年3月2日举行的总统选举投票率为69.81%。梅德韦杰夫获得5,253多万张选票,得票率为70.28%。在其他3名总统候选人中,俄罗斯共产党中央委员会主席久加诺夫的得票率为17.72%,俄罗斯自由民主党主席日里诺夫斯基的得票率为9.35%,俄罗斯民主党主席波格丹诺夫的得票率为1.3%。中选委会议一致通过的决定宣布,总统选举成立并有效,梅德韦杰夫为俄罗斯新当选总统。2008年5月7日,梅德韦杰夫在克里姆林宫宣誓就任俄罗斯新一届总统。2011年9月24日,梅德韦杰夫正式提名普京作为候选人参加2012年的俄罗斯总统选举,并表示若统一俄罗斯党能在12月的议会选举中取胜,自己愿意接替普京出任俄罗斯总理。2012年5月7日,梅德韦杰夫正式卸任俄罗斯总统一职。当天,俄新任总统普京向国家杜马提名梅德韦杰夫为新一届政府总理。2012年5月8日下午,俄罗斯联邦国家杜马审议了新一届政府总理人选提名,对梅德韦杰夫的审议结果为299票赞成、144票反对,无弃权票,远超需要通过的票数。 俄罗斯国家杜马随后批准梅德韦杰夫出任总理,总统普京随后正式签署对梅德韦杰夫的任命令。2012年5月22日,梅德韦杰夫加入统一俄罗斯党,成为该党的正式党员。2012年5月26日,统一俄罗斯党在莫斯科举行第13次代表大会,梅德韦杰夫在会上正式当选为该党新主席,以接替卸任的党主席、总统普京。