Voľby do vedenia Konzervatívnej strany 2016
Mayová bola kandidátkou v nadchádzajúcich voľbách do vedenia Konzervatívnej strany. Mayová sa označila za kandidátku, ktorá zjednotí stranu po "rozdeľujúcom" referende (brexit). V prvom kole hlasovania 5. júla 2016 zvíťazila s veľkým náskokom, keď získala 50 % hlasov. Dňa 7. júla Mayová získala hlasy 199 poslancov a čelila hlasovaniu členov Konzervatívnej strany v súboji s Andreou Leadsomovou.
Po odstúpení Leadsomovej zo súťaže 11. júla bola Mayová vymenovaná za líderku strany, a teda aj za premiérku, ktorej sa ujala 13. júla 2016.
Rané dni
Po vymenovaní kráľovnou 13. júla 2016 sa Mayová stala po Margaret Thatcherovej druhou premiérkou Spojeného kráľovstva. Je prvou predsedníčkou vlády v 21. storočí.
Mayová 12. júla 2016 médiám povedala, že je pre ňu "cťou a pokorou" byť líderkou strany a stať sa premiérkou. V reakcii na niektoré výzvy na vypísanie všeobecných volieb (o ktorých informovali spravodajské médiá) s cieľom potvrdiť jej mandát "zdroje blízke pani Mayovej" podľa BBC uviedli, že žiadne takéto voľby nebudú.
Veľkou témou, ktorú musela Mayová počas svojho premiérskeho mandátu riešiť, je brexit po tom, ako Británia odhlasovala vystúpenie z Európskej únie. Mayová viedla rozhovory s Európskou úniou s cieľom naplánovať, ako sa rozchod uskutoční.
Mayová sa zaoberala aj vojnou v Iraku a Sýrii. V oboch krajinách využila britskú armádu na boj proti ISIS. Britské jednotky sa zúčastnili na bitke o Mósul, kde pomáhali irackej armáde a kurdským silám.
Všeobecné voľby, 2017
Dňa 18. apríla 2017 Theresa Mayová prekvapila ľudí vyhlásením, že chce 8. júna usporiadať predčasné parlamentné voľby . Nasledujúci deň Dolná snemovňa hlasovala za konanie všeobecných volieb v júni.
Na začiatku kampane mali konzervatívci v prieskumoch veľký náskok. Ako kampaň pokračovala, Labouristická strana získala väčšiu podporu a začala v prieskumoch stúpať. V deň volieb si konzervatívci viedli horšie, ako sa očakávalo, a Mayová stratila väčšinu v Dolnej snemovni.
Hlasovanie o nedôvere
Dňa 12. decembra 2018 predseda výboru 1922 dostal dostatočný počet listov s formálnymi žiadosťami na to, aby si vyžiadal to, čo niektoré krajiny Westminsterského systému nazývajú Leadership spill, ktorý bol okamžite naplánovaný na nasledujúci večer. Mnohí tvrdia, že je to kvôli dohode o brexite a spôsobu, akým Mayová s touto dohodou narába. Pred hlasovaním Mayová neskôr v ten deň vyhlásila, že nepovedie svoju stranu do ďalších parlamentných volieb. Mayová by potom hlasovanie o dôvere vyhrala.
Porážka brexitu
Vláda Theresy Mayovej bola 15. januára 2019 v hlasovaní o jej dohode o vystúpení z Európskej únie porazená v Dolnej snemovni väčšinou 203 hlasov. Ide o najväčšiu väčšinu proti vláde Spojeného kráľovstva v histórii.
Odstúpenie
Mayová 24. mája 2019 oznámila, že s účinnosťou od 7. júna odstúpi z funkcie predsedníčky Konzervatívnej strany a že zostane predsedníčkou vlády, kým nebude vybraný jej nástupca.
Vo všeobecných voľbách v roku 2019 bola opätovne zvolená vo svojom volebnom obvode Maidenhead.