Tusk secara resmi ditunjuk sebagai Perdana Menteri pada tanggal 9 November 2007 dan mulai menjabat pada 16 November. Kabinetnya memenangkan mosi percaya di Sejm pada 24 November 2007. Dia adalah Perdana Menteri terlama Republik Polandia. Pada bulan Oktober 2011, partai yang dipimpin oleh Tusk yakni Mimbar Kewarganegaraan memenangkan sebagian besar kursi dalam pemilihan parlemen Polandia, yang berarti bahwa Tusk menjadi Perdana Menteri pertama yang terpilih kembali sejak jatuhnya komunisme di Polandia.[2]
Tusk memulai kariernya sebagai seorang aktivis di kampung halamannya Gdańsk, mendukung organisasi buruh Solidarność dan mengorganisir sesama teman mahasiswanya. Tusk telah bertugas di parlemen Polandia terus menerus sejak pemilu pertama pada tahun 1991. Dia adalah Wakil Ketua Senat periode 1997−2001 dan Wakil Ketua Sejm dari tahun 2001 sampai 2005.
Pada 30 Agustus 2014, diumumkan pada pertemuan Dewan Uni Eropa, Tusk akan menjadi Presiden Dewan Eropa berikutnya.[1][3][4] Pada 9 September, Tusk mengajukan pengunduran dirinya sebagai Perdana Menteri.[5]