2007年フランス大統領選挙では、社会党のセゴレーヌ・ロワイヤルに53.1パーセント対46.9パーセントで勝利した。在任中は2007年から2008年にかけての金融危機（景気後退、欧州債務危機）、南オセチア紛争（サルコジが停戦交渉した）、アラブの春（特にチュニジア、リビア、シリア）に直面した。フランスの大学改革（2007年）、年金改革（2010年）を主導した。2008年、イタリア系フランス人シンガーソングライターのカーラ・ブルーニとパリのエリゼ宮殿で結婚した。