Pomimo pozostawania poza kierownictwem partii utrzymał silne wpływy w jej strukturach, tworząc sieć powiązań i kreując swój wizerunek ledwo tolerowanego przez reżim dysydenta. Nieoficjalnie wymieniano go jako potencjalnego następcę rumuńskiego przywódcy, którego pozycja stopniowo podupadała.

Działalność w latach 1989–1990 W połowie grudnia 1989 w Rumunii wybuchła rewolucja przeciwko dyktaturze. 22 grudnia Nicolae Ceaușescu uciekł helikopterem ze stolicy. Tego samego dnia ujawnił swoje powstanie Front Ocalenia Narodowego, powołany m.in. przez wojskowych i opozycyjnych działaczy komunistycznych. Ion Iliescu jako jego rzecznik wystąpił wówczas w Televiziunea Română, ogłaszając przejęcie przez FSN władzy. 26 grudnia, dzień po szybkim procesie i egzekucji małżonków Ceaușescu, Ion Iliescu objął funkcję przewodniczącego Rady Frontu Ocalenia Narodowego. Został tym samym tymczasową głową państwa, od 13 lutego 1990 jako przewodniczący Tymczasowej Rady Jedności Narodowej. Okoliczności przejęcia przez niego władzy budziły w późniejszych latach szereg wątpliwości. Wskazywano na to, że było to od jakiegoś czasu przygotowywane, a nowy rumuński przywódca miał aktywne kontakty z Michaiłem Gorbaczowem.