Bei der Präsidentschaftswahl am 2. Januar 2005 kandidierte Mesić erneut. Er errang im ersten Wahlgang 48,9 Prozent der Stimmen und lag damit deutlich vor der HDZ-Kandidatin Jadranka Kosor, die etwa 20,3 Prozent der Stimmen erhielt. Im zweiten Wahlgang am 16. Januar 2005 setzte er sich mit 65,9 Prozent der Stimmen durch, bei einer Wahlbeteiligung von 51,0 Prozent.