Като неформален лидер на украинската опозиционна коалиция, той е един от двамата основни кандидати за президентските избори през 2004 г. в Украйна. Юшченко печели президентския пост след повторни избори между него и премиера Виктор Янукович. Украинският Върховен съд призовава изборите да бъдат повторени, поради широко разпространената изборна измама в полза на Виктор Янукович в първоначалното гласуване. Юшченко печели в прегласуването с 52% срещу 44%. Обществените протести, предизвикани от избирателната измама, изиграват важна роля в президентските избори и довеждат до Оранжевата революция в Украйна.