Po raz trzeci urząd premiera sprawował od lutego 2008 do grudnia 2010. Prezydent Filip Vujanović powołał go w miejsce Željka Šturanovicia, który ustąpił z uwagi na stan zdrowia. Działał na rzecz akcesji Czarnogóry do NATO i Unii Europejskiej. Zrezygnował ze stanowiska w miesiącu, w którym państwo to uzyskało oficjalny status kandydata do UE.
Po raz czwarty stanął na czele rządu w grudniu 2012. W 2015 w kraju zaczęło dochodzić do wspieranych przez opozycję protestów, których uczestnicy zarzucali premierowi korupcję i domagali się jego odejścia. W listopadzie 2016 nowym premierem został Duško Marković (również z DPS).
W 2018 wystartował ponownie w wyborach prezydenckich, wygrywając w pierwszej turze z wynikiem 53,9% głosów. Urząd prezydenta objął w maju 2018, powracając do pełnienia tej funkcji po blisko szesnastu latach. W 2020 stanowiąca zaplecze polityczne prezydenta DPS i jej koalicjanci utracili większość w parlamencie na rzecz sojuszu trzech ugrupowań opozycyjnych.
Milo Đukanović został następnie kandydatem w wyborach prezydenckich w 2023;