W 2019 współtworzyła centroprawicową i proeuropejską koalicję wyborczą ACUM Platforma DA și PAS; uzyskała wówczas mandat posłanki do Parlamentu Republiki Mołdawii. Kilka miesięcy po wyborach w trakcie kryzysu politycznego jej koalicja porozumiała się z Partią Socjalistów Republiki Mołdawii prezydenta Igora Dodona, tworząc sojusz przeciwko Demokratycznej Partii Mołdawii. 8 czerwca 2019 parlament głosami tych ugrupowań powołał Maię Sandu na urząd premiera Mołdawii, a prezydent Igor Dodon dokonał zaprzysiężenia członków jej gabinetu. Tego samego dnia Sąd Konstytucyjny, uchodzący za kontrolowany przez Demokratyczną Partię Mołdawii, uznał utworzenie tego rządu za niekonstytucyjne.
Po kilku miesiącach między koalicjantami doszło do sporu na tle procedury wyłaniania prokuratora generalnego. 8 listopada 2019 socjaliści złożyli wobec jej rządu wniosek o wotum nieufności, który cztery dni później został przegłosowany przy wsparciu Demokratycznej Partii Mołdawii. 14 listopada 2019 nowym premierem został Ion Chicu.