Após o Senado instaurar processo de impeachment de Dilma em 12 de maio de 2016, Temer foi empossado interinamente na presidência da República. No mesmo dia, empossou seu ministério, composto por vários partidos, fazendo com que o número de ministérios caísse de 32 para 23, não havendo nenhuma mulher e nenhum afro-brasileiro como ministros.
Além disso, na cerimônia de posse, Temer defendeu a unificação do país, um "governo de salvação nacional", medidas para superar a crise econômica, o reequilíbrio as contas públicas, os programas sociais e a continuidade das investigações da Operação Lava Jato.
Em seu governo, foram aprovadas várias medidas na área econômica, como o controle dos gastos públicos, por intermédio da PEC 55, que impôs limites a gastos futuros do governo federal; a reforma trabalhista de 2017; e a liberação da terceirização para atividades-fim com a Lei da Terceirização.
Houve, também, uma proposta de reforma da previdência, que o governo não conseguiu levar adiante, e outras mudanças no campo social, como a conclusão e inauguração de parte da obra de transposição do rio São Francisco, e na educação, com a reforma do ensino médio e com o estabelecimento da Base Nacional Comum Curricular.
Desde a ascensão de Temer ao Planalto, o envolvimento de aliados, ministros e do próprio presidente em escândalos de corrupção causou polêmicas. Mesmo assim, o governo conseguiu manter uma base sólida no Congresso, o que possibilitou a aprovação de reformas "necessárias para estimular o crescimento econômico", segundo Temer.
O Governo Temer, contudo, foi acusado de retrocessos por entidades e especialistas, notadamente na área social e ambiental e também na condução das questões indígenas. Segundo pesquisas de opinião de institutos distintos, o governo teve a menor aprovação popular da história do país.
Em 2017, Temer tornou-se o primeiro presidente da história do Brasil a ser denunciado ao Supremo Tribunal Federal no exercício do mandato, por suspeita de corrupção passiva e lavagem de dinheiro, e, em 2019, Temer foi preso por conta destes crimes, mas acabou sendo solto depois de seis dias de prisão.