プーチンはエリツィンによって1999年8月9日に第一副首相に任命された（同日セルゲイ・ステパーシンが首相を解任されたためそのまま首相代行に任命）。この時、エリツィンはプーチンを自身の後継者とすることを表明していた。さらに1週間後の8月16日には正式に首相に任命される。首相に就任するとロシア高層アパート連続爆破事件をきっかけにして勃発した第二次チェチェン紛争の制圧に辣腕をふるい、「強いリーダー」というイメージを高め国民の支持を獲得した。当時、次期大統領選のプーチンの有力な対抗馬として元首相のプリマコフがいたが、同年12月19日に行われたロシア下院選挙で、プーチンを支持する与党・「統一」の獲得議席数がプリマコフらによって結党された「祖国・全ロシア」の議席数を超えてロシア連邦共産党に次ぐ第二党となったことにより、プーチンは次期大統領の座にさらに近づいた（後にプリマコフは次期大統領選への出馬を断念した）。そして同年12月31日に健康上の理由で引退を宣言したエリツィンによって大統領代行に指名される。
1990年、プーチンはKGBに辞表を提出し、レニングラード市ソビエト議長だったサプチャークの国際関係担当顧問となった。1991年の共産党解体までは共産党を離党せず、本人曰く党員証は今も持っているという。1991年6月にサプチャークがレニングラード（同年11月にサンクトペテルブルクに名称を変更）市長に当選すると、対外関係委員会議長に就任する。その後、1992年にサプチャークによりサンクトペテルブルク市副市長、1994年3月にサンクトペテルブルク市第一副市長に任命された。サンクトペテルブルク市の職員としてプーチンは外国企業誘致を行い外国からの投資の促進に努めた。またサプチャークの下で陰の実力者として活躍したため、「灰色の枢機卿」と呼ばれた（ロシアでは、ゲンナジー・ブルブリスなど陰の実力者に対し、このようなあだ名が付けられることがある）。1996年にサプチャークがサンクトペテルブルク市長選挙でウラジーミル・ヤコブレフに敗れて退陣すると、プーチンはそれに伴い第一副市長を辞職する。ヤコブレフによる慰留もあったが、結局はそれを拒否した。その後、ロシア大統領府総務局長のパーヴェル・ボロジンによる抜擢で（アナトリー・チュバイス説もある）ロシア大統領府総務局次長としてモスクワに異動した。プーチンはこの職に就任して法務と旧共産党の資産移転と管理を担当した。1997年3月にはロシア大統領府副長官兼監督総局長に就任した。1997年6月、プーチンはサンクトペテルブルク国立鉱山大学に「市場経済移行期における地域資源の戦略的計画」という論文を提出し、経済科学準博士の学位を得る。この論文の内容は、「豊富な資源を国家管理下におき、ロシアの内外政策に利用する」というものだった（この論文に関しては、2007年にアメリカの学者が盗作説を主張するも、その後立ち消えとなる）。1998年5月にプーチンはロシア大統領府第一副長官に就任した。ここでは地方行政を担当し、地方の知事との連絡役を務めたが、後にプーチンはこの職務を「一番面白い仕事だった」と振り返っている。同年7月にはKGBの後身であるロシア連邦保安庁（FSB）の長官に就任。この時、ボリス・エリツィン大統領（当時）のマネーロンダリング疑惑を捜査していたユーリ・スクラトフ検事総長を女性スキャンダルで失脚させ、首相だったエフゲニー・プリマコフのエリツィン追い落としクーデターを未然に防いだ。この功績によりプーチンはエリツィンの信頼を得るようになる。
リアス式海岸である三陸沿岸は、これまでしばしば大津波に見舞われてきた。陸前高田も天保6年（1835年）、大津波に見舞われ高田松原の松の多くが海水を被ったためその多くが枯死したが、陸前高田自体は高田松原が防潮林の役割を果たしたために被害は比較的少なかった。高田松原は天保の津波後に再植林が行なわれ、その後明治29年（1896年）の明治三陸地震津波、昭和8年（1933年）の昭和三陸地震津波でも高田松原は津波の被害を受けたが、松原が防潮林の役割を果たしたために陸前高田の被害は比較的少なかった。昭和35年（1960年）5月24日に三陸地方沿岸を中心を襲ったチリ地震津波によって、陸前高田市は大きな被害を蒙った。広田湾に押し寄せた津波はまず気仙川を遡ったが、続いて古川沼と広田湾とを隔てる砂丘上にある高田松原の中で、標高が約1.36メートルと低く防潮林としての厚みも薄かった東部から、明治41年（1908年）に建設されていた高さ約3メートルの堤防を決壊させて古川沼へと流れ込んだ。そして古川沼に侵入した津波は沼北部の土手を乗り越え、更に川原川へと流れ込み、陸前高田市の沿岸部の低地が広く冠水することになった。結局堤防は約140メートルに渡って決壊し、堤防の決壊部分を中心として約200メートルに渡って古川沼と海を繋ぐ水路が形成されてしまった。そのため古川沼には塩水の滞留が続き、事実上海の一部となってしまった古川沼から、潮の干満によって満潮時、陸前高田市中心部の平野部に海水が浸入して市民生活に悪影響を与えたため、6月6日に災害派遣された1500名近くの陸上自衛隊員などによる突貫工事によって、6月16日には仮堤防が海と古川沼とを遮断することに成功した。その後、海と古川沼とを隔てる砂州上にある高田松原に、昭和35年（1960年）から昭和38年（1963年）までの間に第一線堤、そして昭和38年（1963年）から1昭和41年（1966年）までの間に第二線堤と、二本の防潮堤が整備された。第一線堤は常に波の侵食に晒されている高田松原がある砂州を守ることを目的として海岸線に設けられ、第二線堤は高田松原の背後にある農地や市街地などを津波から守ることを目的とし、高田松原の陸側にチリ地震津波時の津波波高を参考に、5.5メートルの高さの防潮堤として整備された。その後、昭和43年（1968年）には古川沼から気仙川の河口部への水路に設けられた水門の鉄製ゲートが閉じられることとなり、満潮時に海水が古川沼へ流入しないようになった。