นายสรวงศ์ เทียนทอง ส.ส. พรรคเพื่อไทย ได้เสนอชื่อ น.ส.แพทองธาร ชินวัตร เป็นนายกรัฐมนตรี โดยได้รับการรับรองจากสมาชิกสภาฯ จำนวน 291 คน ซึ่งเกินกว่าจำนวนขั้นต่ำที่กำหนด ไม่มีผู้ใดเสนอชื่อชิงตำแหน่งเพิ่มเติม ทำให้น.ส.แพทองธารเป็นผู้เดียวที่ได้รับการเสนอชื่อ
การลงมติเลือกนายกรัฐมนตรีจัดขึ้นโดยการขานชื่อลงคะแนนทีละคน ผลการลงคะแนนปรากฏว่า แพทองธาร ได้รับเสียง “เห็นชอบ” 319 เสียง ซึ่งเกินกว่ากึ่งหนึ่งของสมาชิกสภาฯ ที่มีอยู่ ทำให้เธอได้รับตำแหน่งนายกรัฐมนตรีคนที่ 31 ของประเทศไทย
การเลือกตั้งครั้งนี้เป็นการเปิดบทใหม่ในประวัติศาสตร์การเมืองไทย น.ส.แพทองธาร ชินวัตร ก้าวขึ้นมารับตำแหน่งนายกรัฐมนตรีด้วยการสนับสนุนอย่างท่วมท้นจากสมาชิกสภาฯ ซึ่งคาดหวังว่าเธอจะนำพาประเทศไทยสู่ความมั่นคงและความเจริญรุ่งเรืองในอนาคต