5 września 2024 prezydent Emmanuel Macron powołał go na stanowisko premiera Francji. Pozostałych członków jego nowego gabinetu mianowano 21 września tego samego roku. Stanowiska ministrów objęli w nim przedstawiciele ugrupowań wspierających prezydenta (Renaissance, MoDem, Horizons i UDI) oraz Republikanów. 4 grudnia 2024 Zgromadzenie Narodowe (głównie głosami posłów skrajnie prawicowego Zjednoczenia Narodowego oraz zrzeszającej socjalistów, komunistów i ekologów koalicji Nowy Front Ludowy) przegłosowało wobec jego rządu wotum nieufności. Następnego dnia premier złożył prezydentowi dymisję swojego gabinetu, pozostając na urzędzie do czasu powołania nowego rządu. Urząd premiera sprawował do 13 grudnia 2024, kiedy to zastąpił go François Bayrou.
We wrześniu 2025 ponownie uzyskał mandat posła do Zgromadzenia Narodowego, wygrywając wybory uzupełniające w jednym z paryskich okręgów.