W pierwszym głosowaniu powszechnym, w stanie Iowa, zdobył drugi najlepszy wynik po Berniem Sandersie. Jednak wygrał w większości okręgów i tym samym zdobył o jednego delegata więcej. W kolejnym głosowaniu, w New Hampshire, Sanders ponownie otrzymał najwięcej głosów. Tym razem obu kandydatom przypadło tyle samo dodatkowych delegatów. Po kolejnych głosowaniach w Nevadzie i Karolinie Południowej znalazł się na trzecim miejscu, za Joem Bidenem i Berniem Sandersem, pod względem liczby pozyskanych delegatów i głosów powszechnych. 1 marca 2020 publicznie ogłosił wycofanie swojej kandydatury. mały|240x240px|Pete Buttigieg (pierwszy z lewej) podczas zaprzysiężenia na stanowisko sekretarza transportu
Sekretarz transportu Stanów Zjednoczonych 15 grudnia 2020 Joe Biden nominował Pete’a Buttigiega na stanowisko sekretarza transportu Stanów Zjednoczonych. 2 lutego 2021 Senat Stanów Zjednoczonych stosunkiem głosów 86–13 zatwierdził nominację Buttigiega na to stanowisko. Następnego dnia został zaprzysiężony, stając się pierwszym w historii Stanów Zjednoczonych otwarcie homoseksualnym mężczyzną pełniącym funkcję członka gabinetu.
Życie prywatne Jest zdeklarowanym anglikaninem. Należy do Kościoła Episkopalnego.