Allawi ble medlem av det midlertidige styringsrådet som ble opprettet etter invasjonen i Irak i 2003. Da styringsrådet ble oppløst 1. juni 2004, og Allawi ble utpekt til statsminister for den provisoriske irakiske regjeringen, ble han Iraks første regjeringssjef siden Saddam Hussein. Etter valget valget på foreløpig nasjonalforsamling 30. januar 2005 tok Ibrahim al-Jaafari over ledelsen for den nye overgangsregjeringen i april.