19 marca rząd uzyskał wotum zaufania w parlamencie.
Rozmowy koalicyjne trwały w dalszym ciągu i zakończyły się podpisaniem wielopartyjnego porozumienia. Na jego mocy nowym premierem 1 października 2020 został Alexander De Croo. Sophie Wilmès pozostała członkiem jego rządu, obejmując tegoż dnia urzędu wicepremiera oraz ministra spraw zagranicznych, europejskich i handlu zagranicznego oraz do sprawy federalnych instytucji kultury. W kwietniu 2022 ogłosiła czasowe zawieszenie wykonywania obowiązków (które przejęli inni członkowie gabinetu) z uwagi na chorobę nowotworową męża. W lipcu 2022 z tego samego powodu ostatecznie zrezygnowała z funkcji rządowych.
W wyborach europejskich w 2024 uzyskała mandat posłanki do PE X kadencji. W lipcu tegoż roku została jego wiceprzewodniczącą.