Etter at Megawati Sukarnoputri ble valgt til president i 2002 fikk Yudhoyono sin gamle stilling tilbake. Etter bombeangrepene på Bali i oktober 2002 ledet han jakten på og arrestasjonen av de mistenkte gjerningsmennene. Yudhoyono fikk skryt av blant annet USA og Australia for sin innsats i «krigen mot terror».