Megawati menjadi presiden pertama dari PDI Perjuangan. Pada tahun 2004, Megawati mencalonkan diri kembali sebagai presiden, tetapi kalah dari Susilo Bambang Yudhoyono
. Pada tahun yang sama, PDI Perjuangan mengalami penurunan suara menjadi 18,5% dan 109 kursi di DPR.
Pada tahun 2009, PDI Perjuangan kembali mengalami penurunan suara menjadi 14% dan 94 kursi di DPR.
Megawati kembali mencalonkan diri sebagai presiden, tetapi kalah lagi dari Susilo Bambang Yudhoyono.
Pada tahun 2014, PDI Perjuangan mengusung Joko Widodo, mantan Gubernur DKI Jakarta, sebagai calon presiden.
Joko Widodo berhasil menang atas Prabowo Subianto dengan perolehan suara 53,15%.
PDI Perjuangan juga meningkatkan suaranya menjadi 18,95% dan 109 kursi di DPR.
Pada tahun 2019, Joko Widodo mencalonkan diri kembali sebagai presiden dengan didampingi Ma’ruf Amin.
Joko Widodo kembali menang atas Prabowo Subianto dengan perolehan suara 55,5%.
PDI Perjuangan juga mempertahankan posisinya sebagai partai terbesar dengan meraih 19,33% suara dan 128 kursi di DPR.