Etter president Jules Grévys avgang ble Carnot, Ferry og Freycinet oppstilt som kandidater til presidentembedet. Ved første stemmerunde, 3. desember 1887, fikk han høyeste stemmetall, skjønt ikke det påkrevede minimumstall; ved den andre fikk han 616 stemmer av 827. Han ble mottatt med tiltro av alle republikanske partier, og motarbeidet Georges Boulangers kullkastningsplaner. Hans mange reiser i landet gjorde ham populær i befolkningen. Måten han representerte statsmakten ved republikkens hundreårsfest i 1889 åpningen av den store verdensutstilling i Paris ble vel mottatt.