uzyskał wówczas wystarczającą większość zwykłą (167 posłów było za, 165 głosowało przeciw, a 18 wstrzymało się od głosu). Następnego dnia został zaprzysiężony na ten urząd. Jego nowy gabinet rozpoczął urzędowanie 13 stycznia 2020.
W maju 2023, po słabym wyniku PSOE w wyborach lokalnych i regionalnych, zdecydował o przeprowadzeniu przedterminowych wyborów w lipcu tegoż roku. Socjaliści uzyskali w nich podobną do dotychczas posiadanej reprezentację w Kongresie Deputowanych, przegrywając jednakże z ludowcami. Pedro Sánchez utrzymał mandat poselski na kolejną kadencję. Przewodniczący PP Alberto Núñez Feijóo przegrał we wrześniu głosowania nad wotum zaufania, co pozwoliło liderowi PSOE przystąpić do negocjacji nad utworzeniem kolejnego rządu. Dla zapewnienia sobie wyboru Pedro Sánchez musiał uzyskać tym razem również dodatkowe poparcie od drugiej grupy katalońskich separatystów z Junts per Catalunya kierowanej przez Carlesa Puigdemonta. W wyniku negocjacji zgodził się na wprowadzenie pełnej amnestii dla skazanych lub ściganych katalońskich przywódców, odpowiedzialnych za zamach konstytucyjny z 2017. Decyzja ta wzbudziła liczne kontrowersje, Pedro Sánchez uprzednio pozostawał przeciwnikiem amnestii, uznawanej za niezgodną z hiszpańską konstytucją i ingerującą w niezawisłość wymiaru sprawiedliwości.