Il 31 maggio 2018 il PSOE presentò una mozione di sfiducia al governo di Rajoy, approvando con successo la mozione dopo aver ottenuto il sostegno di Unidas Podemos, nonché di vari partiti regionalisti e nazionalisti. Sánchez prestò successivamente giuramento come Presidente del Governo dal re Filippo VI il giorno successivo. Ha continuato a guidare il PSOE guadagnando 38 seggi nelle elezioni generali dell'aprile 2019, la prima vittoria nazionale del PSOE dal 2008, anche se non raggiunsero la maggioranza. Dopo il fallimento dei colloqui per formare un governo, Sánchez ottenne nuovamente il maggior numero di voti alle elezioni generali del novembre 2019 e nel gennaio 2020 ha formato un governo di coalizione con Unidas Podemos.