Kaks korda, 1941. aasta märtsis ja novembris, proovis ta ebaõnnestunult põgeneda. Kolmas põgenemiskatse 10. detsembril 1941 õnnestus. Ta naasis jalgsi Prantsusmaale ja läks koju, mis asus selles Prantsusmaa osas, mida sakslased ei kontrollinud. Oma mälestustes kirjutas Mitterrand, et oma ema sõbra abil sai ta tööd Vichy valitsuses kesktaseme ametnikuna, kelle tööülesanneteks oli sõjavangide eest hoolitsemine. Ühe ärakaranud sõjavangi kohta oli see üsna eriskummaline. Samuti on Mitterrand väitnud, et töötas spioonina Vaba Prantsusmaa vägede heaks.
Ta kandideeris vasakparteide ühiskandidaadina presidendiks juba 1965. aastal, kuid kaotas Charles de Gaulle'ile. Ta kandideeris uuesti 1974. aastal, kuid siis kaotas Valéry Giscard d'Estaing'ile. 1981 õnnestus tal napi häälteenamusega d'Estaing'i võita ja temast sai esimene sotsialistist Prantsusmaa president.
1986. aasta parlamendivalimistel aga sotsialistid kaotasid, gaullistliku RPRi ja liberaalse UDFi parempoolne koalitsioon saavutas Rahvuskogus napi enamuse kahe koha võrra. Seetõttu oli Mitterrand sunnitud peaministriks nimetama RPRi parteijuhi Jacques Chiraci, algas kaheaastane nn. vabaabielu (cohabitation). 1988. aastal valiti Mitterrand tagasi, võites Chiraci 8 protsendiga, koos temaga saavutasid sotsialistid ka Rahvuskogu valimistel 260 kohta, mispeale ta moodustas koos kommunistide ja vasakradikaaalidega vasakpoolse koalitsiooni, peaministriks nimetas ta Michel Rocardi.
1993. aasta valimistel kaotasid sotsialistid suurelt, võites ainult 53 kohta, ning RPR ja UDF moodustasid uuesti koalitsiooni, võites 84% Rahvuskogu kohtadest. Seekord nõudis Chirac Mitterrandi tagasiastumist ja keeldus olemast peaminister, tema asemel nimetati peaministriks endine RPRi rahandusminister Édouard Balladur, algas teine vabaabielu.
1995. aastal, olles juba 78-aastane, ei kandideerinud Mitterrand kolmandaks ametiajaks. Ka sotsialiste olid raputanud skandaalid, tema asemel sai partei presidendikandidaadiks endine haridusminister Lionel Jospin. Esimeses voorus juhtis Jospin, kuna parempoolsed olid jagatud Chiraci ja Balladuri toetajate vahel, kuid kui Balladur jäi kolmandaks ja seega teisest voorust kõrvale, jäi Jospin teises voorus Chiracile alla. Peale 14 aastat presidendina lahkus Mitterrand poliitikast. Tal oli ka eesnäärmevähk, mida ta oli enamuse oma ametiajast varjanud, ning suri kõigest 8 kuud peale presidenditoolilt lahkumist.
Aastal 1992 külastas Mitterrand riigivisiidil Eestit.
Tema valitsusajal kaotati surmanuhtlus ning Prantsusmaa suhted Saksamaaga paranesid tunduvalt, osalt tänu isiklikele headele suhetele liidukantsler Helmut Kohliga. Siiski oli ta alguses sarnaselt Suurbritannia peaministri Margaret Thatcheriga Saksamaa taasühinemise suhtes skeptiline, kuna kartis, et nii võib Saksamaa muutuda liiga mõjuvõimsaks.
Mitterrand kirjutas koos Thatcheriga 12. veebruaril 1986 alla Canterbury lepingule Eurotunneli rajamiseks, ning osales 6. mail 1994 koos kuninganna Elizabeth II-ga tunneli avamistseremoonial.