I 2018 erklærte Beppe Grillo at han ikke ville stille til presidentkandidat for Femstjernersbevegelsen. Di Maio tok denne posisjonen etter intern avstemning. I valget i 2018 ble Femstjernersbevegelsen største parti, og dannet koalisjonsregjering etter tre måneders regjeringsforhandlinger med ytre høyre-partiet Lega Nord.