1992. aasta oktoobrist 1993. aasta maini oli Cardoso Brasiilia välisminister ja seejärel 1994. aasta aprillini rahandusminister. Hoolimata lühikesest ametiajast juurutas ta plaani hüperinflatsiooni lõpetamiseks, mis osutus väga edukaks. Edust tiivustatuna otsustas ta presidendiks kandideerida ja teda toetas valitsev president Itamar Franco. 3. oktoobril 1994 valiti ta presidendiks juba esimeses voorus.
Tema ametiajal muudeti Brasiilia põhiseadust, nii et presidenti tohtis nüüd tagasi valida. Cardoso kandideeriski teiseks ametiajaks ja valiti 4. oktoobril1998 tagasi, taas esimeses voorus 53%-ga häältest. Valimistel jäi teiseks Luiz Inácio Lula da Silva 32%-ga.
2003 valiti Cardoso järglaseks Lula, kes valimiste teises voorus võitis Cardoso soosikut José Serrat. Lula valimist seostati Cardoso suurenenud ebapopulaarsusega teisel ametiajal.