W grudniu 2006 został wybrany kandydatem PDP do urzędu wiceprezydenta Nigerii u boku Umaru Yar’Adui w wyborach prezydenckich w kwietniu 2007. 20 kwietnia 2007, dzień przed wyborami, uzbrojeni sprawcy zaatakowali biuro Jonathana, co policja uznała za próbę zamachu na jego życie. Po wyborach, 16 maja 2007 uzbrojeni napastnicy zaatakowali natomiast jego dom. W czasie ataku zginęło dwóch policjantów strzegących posiadłości. Po wygranej Yar’Adui w wyborach, 29 maja 2007 Jonathan został zaprzysiężony na stanowisku wiceprezydenta Nigerii.
Pełniący obowiązki prezydenta Nigerii Po hospitalizacji prezydenta Yar’Adui w Arabii Saudyjskiej z powodu zapalenia osierdzia pod koniec listopada 2009, w Nigerii rozpoczął okres sporu politycznego dotyczący zdolności pełnienia przez niego urzędu głowy państwa. Część polityków i społeczeństwa opowiadała się za formalnym przekazaniem władzy wiceprezydentowi Jonathanowi i mianowaniem go pełniącym obowiązki prezydenta na czas nieobecności Yar’Adui w kraju.