Als die Umfragewerte wieder günstiger zu sein schienen, setzte Wilson Neuwahlen an. Zur Überraschung fast aller politischen Beobachter verlor Labour die Wahlen vom 19. Juni 1970, und Wilson musste sein Amt an Edward Heath abgeben. Trotz dieser Niederlage behauptete sich Wilson als Parteivorsitzender und kehrte am 6. März 1974 (nach der nächsten Unterhauswahl) in die Downing Street No. 10 zurück. Heath war es nicht gelungen, die Probleme zu lösen, mit denen bereits Wilson zu kämpfen gehabt hatte. Im September 1974 bewirkte Wilson Neuwahlen; diese ergaben am 16. Oktober 1974 eine Mehrheit der Unterhaussitze für Labour. Einige Monate später löste Wilson ein Wahlversprechen ein und ließ am 5. Juni 1975 eine Volksabstimmung über die Mitgliedschaft des Landes in der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft abhalten. Die Befürworter, zu denen auch Wilson selbst gehörte, gewannen mit 67 % der Stimmen.