Den 11. mai 2010 gikk Gordon Brown av som statsminister og dronning Elizabeth II bad da Cameron om å danne regjering. I en alder av 43 år ble Cameron den yngste statsminister siden Robert Jenkinson 198 år tidligere. I sin første tale utenfor 10 Downing Street offentliggjorde han sine planer om å danne regjering sammen med Liberaldemokratene, den første koalisjonsregjeringen siden andre verdenskrig. Nick Clegg, leder for liberaldemokratene, ble visestatsminister. Sammen kontrollerte partiene 363 mandat i underhuset med en majoritet på 76 mandat.