Désigné candidat du PS à l'élection présidentielle de 2012 à l'issue d'une primaire à gauche, il est élu chef de l'État face au président sortant, Nicolas Sarkozy, avec 51,6 % des suffrages exprimés au second tour. Sa présidence est marquée par une augmentation de la fiscalité puis par un virage social-libéral (le « pacte de responsabilité »), par la loi sur le mariage homosexuel, par la tenue de la Conférence de Paris sur le climat, par des interventions militaires (au Mali, en Centrafrique et au Moyen-Orient), par la crise migratoire en Europe et par l'institution d'un état d'urgence à la suite de plusieurs attentats islamistes en France.