26 marca 2007 Nicolas Sarkozy zrezygnował z zajmowanych funkcji rządowych w celu poświęcenia się udziałowi w kampanii prezydenckiej. 22 kwietnia 2007 wygrał pierwszą turę wyborów, uzyskując wynik 31,11%. Przed drugą turą spośród konkurentów został poparty jedynie przez Philippe’a de Villiers. Nie uzyskał poparcia ze strony lidera Unii na rzecz Demokracji Francuskiej, François Bayrou (który zajął 3. miejsce w głosowaniu), jednak za jego kandydaturą publicznie opowiedziała się większość deputowanych UDF. Według ujawnionego w 2012 dokumentu jego kampanię miał rzekomo wesprzeć kwotą 50 mln euro ówczesny rząd libijski.
W drugiej turze 6 maja 2007 Nicolas Sarkozy pokonał kandydatkę Partii Socjalistycznej, Ségolène Royal, uzyskując ponad 53% głosów. Uroczyste objęcie urzędu Prezydenta Republiki Francuskiej na pięcioletnią kadencję odbyło się 16 maja 2007.