Setelah pembunuhan Park Chung Hee pada tahun 1979, Choi menjadi penjabat presiden; perdana menteri berada di urutan berikutnya untuk kursi kepresidenan berdasarkan Pasal 48 dari Konstitusi Yushin.[9] Karena kerusuhan yang diakibatkan oleh pemerintahan otoriter Park, Choi menjanjikan pemilihan umum yang demokratis, karena di bawah masa Park, pemilihan umum dianggap telah dicurangi secara luas. Choi juga menjanjikan konstitusi baru untuk menggantikan Konstitusi Yushin yang sangat otoriter. Choi adalah satu-satunya kandidat dalam pemilihan umum pada 6 Desember untuk sisa masa jabatan Park, dan menjadi presiden keempat negara itu.[10][11][12]
Kudeta dan pengunduran diri
Pada 12 Desember 1979, Mayor Jenderal Chun Doo-hwan dan sekutu dekatnya di militer melakukan kudeta terhadap pemerintahan Choi. Mereka dengan cepat menyingkirkan kepala staf angkatan darat dan loyalis lainnya yang telah bersumpah setia kepada Choi berdasarkan janjinya untuk masyarakat yang lebih terbuka. Menolak surat perintah penangkapan untuk kepala staf pada malam itu, surat perintah penangkapan tersebut hanya disetujui oleh Choi secara retrospektif setelah mereka sudah ditangkap pada pagi hari tanggal 13 Desember.[13] Chun praktis mengendalikan pemerintah pada awal tahun 1980, dengan Choi hanya dijadikan sebagai boneka.
Pada bulan April 1980, karena tekanan yang meningkat dari Chun dan politikus lainnya, Choi menunjuk Chun sebagai kepala Badan Intelijen Pusat Korea. Ia mencoba untuk terus maju dengan undang-undang pemilihan umum baru sebagai bagian dari apa yang disebut Musim Semi Seoul.[14] Pada bulan Mei, Chun menyatakan darurat militer dan menanggalkan semua kepura-puraan pemerintah sipil, menjadi penguasa de facto negara tersebut dan menjadikan Choi sebagai boneka. Pada saat itu, protes mahasiswa meningkat di Seoul dan Gwangju. Protes di Gwangju mengakibatkan pemberontakan Gwangju di mana sedikitnya 200 warga sipil tewas dalam periode tersebut oleh militer Chun.
Di bawah bujukan Kim Chung-yul,[15] Choi dipaksa untuk mengundurkan diri, menyatakan bahwa ia ingin "meninggalkan preseden transfer kekuasaan secara damai."[16][17]Perdana MenteriPark Choong-hoon menjadi penjabat presiden, sampai pemilihan Chun sebagai Presiden pada 1 September 1980.