Im Frühjahr 1918 ernannte ihn Papst Benedikt XV. (trotz fehlender diplomatischer Erfahrung) auf Initiative des Münchener Nuntius’ Eugenio Pacelli zum Apostolischen Visitator im Regentschaftskönigreich Polen, anschließend 1919 zum Apostolischen Nuntius in Warschau und Titularerzbischof von Naupactus. Seine Bischofsweihe erhielt er in Warschau durch den Erzbischof von Warschau, Aleksander Kakowski; Mitkonsekratoren waren Józef Sebastian Pelczar, Bischof von Przemyśl, und Stanisław Kazimierz Zdzitowiecki, Bischof von Włocławek. Als einziger akkreditierter Diplomat blieb der Nuntius in der polnischen Hauptstadt während der drohenden Belagerung durch die Rote Armee im Polnisch-Sowjetischen Krieg. Er gewann dadurch große Achtung unter Diplomaten und die Liebe der Polen. 1920 wurde Ratti zusätzlich päpstlicher Kommissar für die Abstimmungsgebiete Oberschlesien, Ostpreußen und Westpreußen. In dieser Funktion verärgerte seine Objektivität sowohl die deutsche als auch die polnische Seite, so dass er im Juni 1921 abberufen wurde, um Erzbischof von Mailand und kurz darauf Kardinal mit der Titelkirche "Santi Silvestro e Martino ai Monti" zu werden. Nach dem überraschenden Tod Papst Benedikts wurde der Mailänder Kardinal bereits am 6. Februar 1922 nach viertägigem Konklave im 14. Wahlgang zum Papst gewählt und am 12. Februar 1922 gekrönt. Im Konklave standen sich, wie so oft im Kardinalskollegium in der jüngeren Papstgeschichte, fromme Eiferer ("„zelanti“", insbesondere Merry del Val) und eher diplomatische „Politiker“ ("„politicanti“", insbesondere Pietro Gasparri) gegenüber. Die eindrucksvolle Persönlichkeit des Kardinals Ratti überzeugte dann beide Seiten, insbesondere die Gruppe um den bisherigen Kardinalstaatssekretär Pietro Gasparri, die Rattis Wahl zu Papst Pius XI. vorantrieb. Durch Indiskretionen hat die Kirchengeschichtsforschung von diesem Konklave genaue Aufzeichnungen zur Verfügung, wie auch über das Konklave von 1914.