เมื่อวันที่ 5 มิถุนายน หลังจากการประชุมรัฐสภาครั้งที่ 1 (สมัยสามัญประจำปีครั้งที่หนึ่ง) ซึ่งมีระเบียบวาระการประชุมที่สำคัญคือการลงคะแนนเสียงเลือกนายกรัฐมนตรี ที่เริ่มการประชุมมาตั้งแต่ช่วงสายๆ ราว 11:00 น. ทั้งนี้ หลังจากที่นายชวน หลีกภัย ประธานสภาผู้แทนราษฎร ในฐานะประธานรัฐสภา เริ่มเข้าสู่ระเบียบวาระการประชุมในการลงคะแนนเสียงเลือกนายกฯ นั้น นายณัฏฐพล ทีปสุวรรณ ส.ส.ที่เป็นแกนนำของพรรคพลังประชารัฐ ลุกขึ้นเสนอชื่อ พล.อ.ประยุทธ์ จันทร์โอชา ซึ่งเป็นบุคคลในบัญชีรายชื่อเสนอเป็นนายกรัฐมนตรีในการเลือกตั้งเมื่อ 24 มีนาคม 2562 ให้เป็นผู้สมควรดำรงตำแหน่งนายกฯ ในขณะที่ นางสาวศรีนวล บุญลือ ส.ส.เชียงใหม่ พรรคอนาคตใหม่ ลุกขึ้นเสนอชื่อนายธนาธร จึงรุ่งเรืองกิจ ส.ส.บัญชีรายชื่อ หัวหน้าพรรคอนาคตใหม่ (ซึ่งปัจจุบันอยู่ระหว่างถูกศาลรัฐธรรมนูญสั่งให้หยุดปฏิบัติหน้าที่ ส.ส. จนกว่าศาลจะมีคำวินิจฉัยปะเด็นเรื่องการถือครองหุ้นสื่อ) ให้เป็นผู้สมควรดำรงตำแหน่งนายกฯ

ต่อมาประธานรัฐสภาเปิดโอกาสให้สมาชิกได้อภิปรายเรื่องคุณสมบัติของผู้ได้รับเสนอชื่อให้ดำรงตำแหน่งนายกรัฐมนตรีหรือแคนดิเดตนายกฯ ซึ่งต่อเนื่องยาวนานมาเป็นเวลากว่า 10 ชั่วโมง สลับกับมีการประท้วงเป็นระยะๆ

จนกระทั่งเมื่อเวลาประมาณ 21:53 น. กระบวนการขานชื่อสมาชิกรัฐสภาทีละคนเรียงตามตัวอักษรจึงเริ่มต้นขึ้น โดยมีผู้ลงชื่อเข้าร่วมประชุมในวันนี้ทั้งสิ้น 747 คน แบ่งเป็น สมาชิกวุฒิสภา (ส.ว.) จำนวน 250 คน ซึ่งมากันครบทุกคน ส่วนสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จำนวน 497 คน ขาดไป 3 คน เนื่องจาก ส.ส.คนหนึ่งของพรรคอนาคตใหม่ยังป่วยอยู่ ขณะที่นายธนาธร จึงรุ่งเรืองกิจ ต้องหยุดปฏิบัติหน้าที่ตามคำสั่งศาลรัฐธรรมนูญ และอีกหนึ่งคนที่ไม่ได้เข้าร่วมประชุมคือ นายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ ที่เพิ่งลาออกไปเมื่อช่วงเช้าของวันนี้ก่อนที่การประชุมรัฐสภาจะเริ่มต้นขึ้น

จนถึงเวลาประมาณ 23:32 น. ผลการลงคะแนนปรากฏว่า พล.อ.ประยุทธ์ จันทร์โอชา ได้รับเสียงโหวตจากสมาชิกรัฐสภาส่วนใหญ่ด้วยคะแนนเสียงเกินกึ่งหนึ่งของสมาชิกรัฐสภาหรือเกิน 376 เสียง ก่อนที่นายชวน หลีกภัย ประธานรัฐสภา จะประกาศผลอย่างเป็นทางการว่า พล.อ.ประยุทธ์ ได้เสียงโหวตจำนวน 500 เสียง นายธนาธรมี 244 เสียง และงดออกเสียง 3 คน ได้แก่ นายชวน หลีกภัย ประธานรัฐสภา, นายพรเพชร วิชิตชลชัย รองประธานรัฐสภา และนายสิริพงศ์ อังคสกุลเกียรติ ส.ส.จากพรรคภูมิใจไทย รวมเสียงที่ลงคะแนนวันนี้ทั้งสิ้น 747 คน ขาดไปอีกหนึ่งคนจาก ส.ส.พรรคอนาคตใหม่ที่ป่วยอยู่

ต่อมาในวันที่ 6 มิถุนายน พล.ท.วีรชน สุคนธปฏิภาค รองโฆษกประจำสำนักนายกรัฐมนตรี เปิดเผยว่า พล.อ.ประยุทธ์ จันทร์โอชา นายกรัฐมนตรีและหัวหน้าคณะรักษาความสงบแห่งชาติ (คสช.) รับทราบผลการเลือกนายกรัฐมนตรีของสมาชิกรัฐสภา โดยได้ขอบคุณประธานสภาผู้แทนราษฎร ประธานวุฒิสภา และสมาชิกของทั้ง 2 สภา ที่ให้การสนับสนุนและทำให้การประชุมเป็นไปอย่างเรียบร้อย รวมทั้งขอบคุณพี่น้องประชาชนทุกภาคส่วนที่ทำให้การเลือกตั้งที่ผ่านมาสำเร็จลุล่วงไปด้วยดีจนถึงวันนี้


ทั้งนี้ นายกรัฐมนตรี กล่าวย้ำว่า คะแนนเสียงที่มากกว่านั้นได้มาจากสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรก่อน แล้วค่อยรวมกับเสียงของสมาชิกวุฒิสภา เป็น 500 คะแนน ซึ่งก็เป็นไปตามกติกา พร้อมทั้งยืนยันจะปฏิบัติหน้าที่อย่างดีที่สุด เพื่อสถาบันชาติ ศาสนา พระมหากษัตริย์ และประชาชน

นอกจากนั้น นายกรัฐมนตรียังได้ขอบคุณสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรบางส่วนที่แม้จะไม่สนับสนุน แต่ก็ทำหน้าที่ของผู้แทนประชาชนอย่างเต็มที่ โดยจากนี้ไปอยากให้ทุกคนร่วมมือกันทำงานด้วยเจตนารมณ์ที่คำนึงถึงประเทศชาติและประชาชน ซึ่งยังมีปัญหาอีกมายมายที่รอการแก้ไข รวมทั้งนำบทเรียนในอดีตมาเป็นแนวทางในปัจจุบัน ส่วนพี่น้องประชาชนนั้นขอให้มีส่วนร่วมในการปฏิรูปการเมืองและการบริหารราชการแผ่นดิน เพื่อให้ประเทศไทยก้าวไปสู่ความมั่นคง มั่งคั่ง และยั่งยืนอย่างแท้จริง

พล.อ.ประยุทธ์ จันทร์โอชา ชื่อเล่น ตู่ เกิดเมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2497 ที่ จ.นครราชสีมา จบการศึกษาระดับมัธยมจากโรงเรียนวัดนวลนรดิศ เป็นนักเรียนเตรียมทหารรุ่นที่ 12 ( ตท.12) และนักเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า รุ่น 23

พล.อ.ประยุทธ์ เริ่มมีบทบาทเข้ามาคุมกำลังหลัก ในปี 2533 ด้วยตำแหน่งผู้บังคับกองพันทหารราบที่ 2 กรมทหารบกที่ 21 รักษาพระองค์ และปี 2541 ขยับขึ้นเป็นผู้บังคับการกรมทหารราบที่ 21 รักษาพระองค์ และเป็น ผู้บัญชาการกองพลทหารราบที่ 2 รักษาพระองค์ ในปี 2546 ซึ่งถูกขนานนามว่า เป็นถิ่นบูรพาพยัคฆ์

ปี 2549 เข้ามารับหน้าที่เป็นแม่ทัพภาคที่ 1 คุมกำลังหลักในพื้นที่กรุงเทพและ 26 ภาคกลาง ขณะที่ปี 2551 ขึ้นเป็นเสนาธิการทหารบก และตามด้วยตำแหน่ง รองผู้บัญชาการทหารบก ก่อนเป็นผู้บัญชาการทหารบก ปี 2553 ในยุครัฐบาลพรรคประชาธิปัตย์

ขณะที่เมื่อวันที่ 22 พ.ค.2557 เป็นหัวหน้าคณะรักษาความสงบแห่งชาติ (คสช.) ประกาศรัฐประหาร ยึดอำนาจจากรัฐบาล น.ส.ยิ่งลักษณ์ ชินวัตร ต่อมา วันที่ 21 ส.ค.2557 สภานิติบัญญัติแห่งชาติ (สนช.) มีมติเป็นเอกฉันท์เลือกให้เป็นนายกรัฐมนตรี.