Det skulle vært avholdt nytt presidentvalg samtidig med parlamentsvalget i 2013, og Barzani kunne ikke gjenvelges til en tredje periode ifølge grunnloven. Parlamentet forlenget i juni 2013 Barzanis funksjonstid med to år, mot protester fra opposisjonen. Selv om presidentperioden hans formelt opphørte i 2015, ble Barzani sittende som president. Den 17. juni 2017 kunngjorde Barzani at det skulle avholdes folkeavstemning om Kurdistans selvstendighet, og at datoen som var fastsatt var 25. september 2017. Den 26. september 2017, dagen etter folkeavstemningen, erklærte Barzani at det var flertall for løsrivelse fra Irak, og han oppfordret nabostatene til å være åpne for dialog. Den sentrale regjeringen i Baghdad avviste folkeavstemningsresultatet, og den 15. oktober 2017 rykket irakiske sikkerhetsstyrker og andre irakiske militære enheter inn i Kirkuk. Peshmerga-styrkene ble tvunget til retrett fra Kirkuk, og det samme skjedde i andre byer i irakisk Kurdistan.