Som leder for Det øverste militærrådet ble han statsoverhode for landet ved Hosni Mubaraks avgang som president under Den egyptiske revolusjonen i 2011. Tantawi har blitt beskrevet som veldig lojal mot Mubarak. Han satt med makten frem til Mohammed Mursi inntrådte som landets nye, folkevalgte president 30. juni 2012. Maktovergangen foregikk fredelig, men det oppsto noen spenninger mellom militæret og de sivile myndighetene. Det øverste militærrådet fikk blant annet gjennomslag for endringer i grunnloven for å begrense presidentens makt over militæret, og forsøkte å oppløse den folkevalgte Folkeforsamlingen.