2005年7月11日，巴基耶夫以压倒性优势当选吉尔吉斯总统，同年8月宣誓就职。

巴基耶夫重视发展对华关系。任楚河州州长时，他曾率团访问中国。2006年6月，巴基耶夫对中国进行国事访问，2008年8月来北京参加第29届奥运会开幕式及相关活动。

2009年7月23日举行的总统大选中获得76.4%的选票，连任总统。

2010年4月7日，吉尔吉斯斯坦首都发生大规模骚乱，数千示威者与警方激烈冲突，要求总统巴基耶夫辞职，否则占领总统府。总理乌谢诺夫已宣布在全国范围内实行紧急状态。据吉媒体报道，这一事件的导火索是反对派领导人舍尔尼亚佐夫被警方拘留，引起反对派支持者不满。

2010年4月15日，吉尔吉斯斯坦临时政府称巴基耶夫签署正式声明，宣布辞去总统职位。

2010年4月25日巴基耶夫流亡白俄罗斯，并发表声明称自己仍是吉尔吉斯斯坦总统，并未发表过任何的辞职声明。

2013年2月12日吉尔吉斯斯坦军事法庭缺席宣判藏身白俄罗斯的吉前总统库尔曼别克·巴基耶夫24年有期徒刑，其弟、前国家保卫局局长扎内别克被判处终身监禁。

2009年7月20日，吉尔吉斯斯坦举行第五届总统选举，230多万吉选民参加选举投票，按照吉选举法规定，在第一轮投票中获得半数以上选票的总统候选人即赢得大选。随后几天公布的初步统计结果表明，现任总统巴基耶夫借助明显的执政业绩、执政优势和外交成果，赢得80%以上的选票。

此次选举共有6名总统候选人参加选举，但反对派人士竞争力弱，反对派重点联合推出的社会民主党主席、前总理阿尔马兹别克.阿塔姆巴耶夫得票率不足10%，尽管他与另外一名候选人在23日声称选举存在大规模的违规现象，宣布退出选举，但选举过程基本平稳。来自独联体、欧安组织的48个国家的500多名观察员全程监督选举，尽管欧安组织观察团对结果有些许异议，但独联体观察团报告肯定了选举结果，认为“选举严格按照吉现行选举法规定进行，选举是公开的和自由的，没有违反宪法赋予公民的权利和公民自由权”。同时，由于巴基耶夫总统成功与美国和俄罗斯保持了良好的平衡外交关系，没有来自大国尤其是西方的外部干扰。

巴基耶夫带领国民克服经济危机带来的困难，保持了政局和社会的基本稳定。吉面积接近20万平方公里，525万人口，1991年8月31日独立。近20年间，吉在社会经济各方面均取得显着进步。2008年，在金融危机波及的情况下，吉GDP仍达50.7亿美元，同比增长7.6%。但由于经济基础薄弱、能源缺乏，加之严重依赖在俄罗斯和哈萨克斯坦打工的境外汇款，后两国受经济危机冲击很大，吉来自境外的汇款骤然减少。经济数据说明，国内经济形势仍然比较严峻，据统计，2009年1-5月工业产值同比下降20.2%，GDP下降0.9%。1-4月进出口降幅明显，出口下降12.5%，进口下降18.4%，国内民众希望经济保持基本稳定。

巴基耶夫总统一面呼吁团结一致、共克时艰，一面四处奔走、争取外国援助并努力吸引外资。2009年一季度，吉国外商直接投资总额1.53亿美元，同比增长30%。为应对全球金融危机，吉尔吉斯与俄罗斯、哈萨克、亚美尼亚和塔吉克斥资100亿美元建立共同反危机的基金。3月，IMF人士表示吉经济2009年有望增长1%。社会政策方面，巴基耶夫强调提高人口素质，重视教育，鼓励优秀年轻人出国留学，增加退休者福利并保障农民权利。

巴基耶夫采取许多措施应对金融危机并从宏观上反思和改进发展模式。政府努力保障宏观经济稳定运行和国家预算的可待续性，保证银行体系的稳定以及粮食和能源安全，通过扩大内需来刺激经济增长，对社会弱势群体提供保护。在国内开工国内大型的基础设施项目，发行中长期债券，以国内融资来代替吸引外资。减轻经营主体的税收负担，将增值税税率由26%下调至12%，并放松对油料、大米的关税废除水泥出口限制。

巴基耶夫带头强调减少国家支出、以确保2009年无外债，支持工业和中小商业企业发展、支持发展农业，高效利用俄罗斯贷款。巴还从源头上反思独立以来发展道路的不足。2009年1月27日，巴发表“致国民呼吁书”，提出未来几年要在实现国家利益过程中，以“理性的平衡”为主导国家理念，核心是在“创新与传统”、“市场与国家调控”、“民主与国家的可控性”之间保持理性的平衡；提高国家和政府管理体系的成效，高度重视对管理干部的培养工作，并决定尽快建立起直接隶属于总统的秘书处和战略分析研究所。

巴基耶夫总统进一步巩固执政地位、对反对派采取两手策略。巴基耶夫2005年7月正式当选并就任总统以来，在整合执政力量、加强执政党“光明道路”人民党建设方面下了不少功夫。2007年10月由他一手创建的“光明道路”人民党稳健发展，如今该党在议会90个席位中占有71席，各种大政方针均能得到议会支持。该党积极助选，巴基耶夫信心十足，表示新政权的口号将是“一切为了人民”。反观反对派，尽管实现了联合但实力仍然弱小，内部分散。2008年11月，12个反对党代表签署了公众议会备忘录，谋求联合，希望共同努力改变国家管理体制、改变现政权。反对派的联合组织“人民运动”于12月成立，在反对派压力下，宪法法院裁决原定2010年举行的总统选举提前到2009年7月23日举行。面对反对派的压力，巴基耶夫巴满怀信心表示，他将参加总统选举并采取措施确保获胜，总统还强调严厉打击极端主义确保国家安全，防止国家政局动荡。

巴基耶夫总统积极主动施展对大国平衡外交并取得了积极收效。通过积极外交，争取到急需的巨额资金并得到有关各方尤其是美国的基本满意。2009年2月初巴基耶夫访俄罗斯，俄罗斯答应提供20亿美元贷款及其它经援，包括提供1.5亿美元无偿援助、3亿美元优惠货款、免除1.8亿美元债务等。几乎同时，吉宣布关闭美军在该国的玛纳斯军事基地。但美国并未放弃谈判，终于6月底说服吉允许美军继续以“物资转运中心”的名义使用基地。根据新协议，美国将租金从现的1700万美元提高到6000万美元，还将投入3660万美元用于修建新的停机坪和仓库，3000万美元购置新的地面导航设备。

吉外长萨尔巴耶夫称美国2009年将向吉提供2000万美元经济发展基金，以及2150万美元禁毒基金和1000万美元反恐基金。此前IMF答应向吉提供1亿美元优惠贷款。为安抚俄罗斯，2009年7月，吉允许俄一方面加强现有的坎特空军基地，同时在吉南部的奥什市建立第二个基地。吉还积极发展与邻国的友好关系，外部环境良好。

巴基耶夫连任总统后将继续稳健执政，但也有不少困难。他将按照2009年1月底提出的“理性的平衡”治国新理念，稳步推进在政治、经济、社会、外交等领域的发展，力图取得更大更新的建树。巴基耶夫在竞选纲领中提出，要实现国家的完全独立，自主确定未来发展方向；保障人权，促进社会和民族发展；建立新型的多民族社会，提高各民族的参政水平，保护民族文化；提高人民生活水平，创造新的就业岗位，发展基础设施，发展面向全球市场的工业和农业等。但问题也不少，如，如何避免国民经济因全球金融危机急剧下滑、妥善处理与反对派的关系、继续促进发展和改善民生等。腐败问题值得重视，据“透明国际”2008年评估，吉尔吉斯斯坦在世界188个国家腐败排行榜中居第166位，解决腐败问题也是今后赢得民心的一个方面。外交上，与俄罗斯和美国的关系走向仍将是焦点内容。

自2002年5月从总理职位上退下来后，巴基耶夫便开始四处联络，组建自己的政治力量力图夺取议会多数。2004年巴基耶夫当选“吉尔吉斯斯坦人民运动”中央委员会主席，在他的努力下，该运动又与激进反对派“争取人民的权力”结成竞选联盟，巴基耶夫担任领导人。2005年2月27日，吉尔吉斯斯坦举行议会选举。巴基耶夫又联络四个反对派组织组成反对派大联盟“抵抗行政资源”参加竞选。尽管巴基耶夫做了充分的准备，但他还是落选了，而他的战友们也只有5人当选议员，而阿卡耶夫阵营和亲政府阵营大获全胜，占有了约三分之二的席位。 为了这次选举，巴基耶夫付出了很多心血，他无法接受这样残酷的现实，于是便决定抵制选举结果。反对派煽动群众上街游行，声称选举存在舞弊现象。3月24日，示威群众聚集在比什凯克的阿拉土广场示威，但游行变成了骚乱，示威者包围并占领政府大楼，阿卡耶夫总统仓皇出逃。吉议会选举巴基耶夫为代总统。在随后的总统选举中，巴基耶夫与费利克斯·库洛夫结成“巴库同盟”，库洛夫退出总统竞选，支持巴基耶夫，巴基耶夫则许诺任命库洛夫为总理。2005年7月10日，巴基耶夫以88.9%的支持率当选总统。

巴基耶夫当上总统后，吸取前任阿卡耶夫的教训，不断加强护法机关的力量，自领国家安全委员会，并任命自己的亲信掌握强力部门实权，如任命其三弟扎内什·巴基耶夫担任国家保卫局局长，大儿子马拉特·巴基耶夫为吉国家安全局副局长；吉尔吉斯社会存在严重的“部族情结”，巴基耶夫也是如此。他安排自己的亲属担任清官油职，大搞“家族政治”，其中五弟阿克马尔·巴基耶夫任驻中国贸易专员；六弟马拉特·巴基耶夫担任驻德大使；幼子马克西姆掌管中央发展、投资和革新部，还通过私有股份制改造，将“北方电力”、“东方电力”和“吉电信”等企业控制在巴基耶夫家族手中，不仅如此，巴基耶夫还效仿阿塞拜疆的阿利耶夫父子，多次企图修改宪法，日后让其子马克西姆接班。巴基耶夫上台后经济并未得到根本好转，从调整中得到好处的还是官贵，只不过“巴基耶夫集团”取代了“阿卡耶夫集团”而已。巴基耶夫背弃诺言，不断加强总统的权力，将自己造反时支持自己的战友们边缘化，引起他们的不满，于是各种反政府活动再次猖獗起来。早在夺权初期，巴基耶夫就意识到拥有一个自己控制的强大政党对维系“超级总统制”的重要性，于是2006年10月他组建了自己的政党“光明道路”，并自任党主席。

2008年，金融危机悄悄降临，长期以来来自国外的侨汇收入是吉尔吉斯斯坦政府重要的财源，据统计2009年吉尔吉斯斯坦的外出务工收入减少了60%，这使得经济本来就拮据的吉尔吉斯斯坦处境更为严峻。由于吉尔吉斯斯坦工业落后，燃料、日用品都需要进口，而收入的骤减导致2010年财政预算赤字达到3亿美元，为了填补这个窟窿，巴基耶夫已经将俄罗斯提供的用于水电站建设的援助资金挪用，但是这些还是不够。于是巴基耶夫政府决定通过提高水电暖费来缓解压力。政府表示将从2010年起电费上涨2倍，暖气费上涨5-10倍，引起群众不满。反对派决定利用此事做文章，经过一个多月的策划，决定在4月7日展开大规模抗议。4月7日，北方的纳伦州、楚河州和伊塞克湖州相继发生暴乱，这次起事在北方，是因为巴基耶夫所在的南方派系掌权后将北方派系边缘化，引起北方人的不满，因而最先举事。骚乱很快蔓延到北方各地。巴基耶夫乘飞机离开首都，飞往位于贾拉拉巴德州的家乡。4月8日，吉军方突然改变立场，宣布支持反对派，巴基耶夫处境不妙。在“无色革命”爆发后，俄罗斯政府第一时间与临时政府总理奥通巴耶娃通电话，表示支持临时政府，克里姆林宫对巴基耶夫的“左右逢源”十分反感，而美国也很快承认了临时政府，认为这次事件不具有“反美性质”。至此巴基耶夫政权的命运已经基本注定了。4月25日，巴基耶夫抵达白俄罗斯，开始了自己的流亡生涯。2014年7月25日，吉尔吉斯斯坦军事法庭以大规模屠杀罪缺席判决前总统库尔曼别克·巴基耶夫无期徒刑。

巴基耶夫的下台原因可归纳为三点：一是经济原因，金融危机对吉尔吉斯斯坦的经济秩序造成了严重的伤害，使财政拮据的巴基耶夫政府不得不靠提高公共服务费用来缓解压力，结果为反对派活动提供了民意基础；二是政治原因，巴基耶夫的裙带作风、任人唯亲和政治腐败丝毫不亚于阿卡耶夫政权，北方派系遭到排挤，昔日的革命战友们也被边缘化，而巴基耶夫不断加强权力，企图搞“家族世袭”，更是激起政府内外的强烈反感，“女革命家”奥通巴耶娃明确表示不能允许在这个时代吉尔吉斯斯坦出现一个“专制君主”；巴基耶夫家族巧取豪夺，积累资本，当巴基耶夫下台时，他名下的现金和金条多达2000万美元，而当时吉国库也不过2100万美元。第三是外部因素，巴基耶夫一面答应俄罗斯要关闭美国“玛纳斯”空军基地，但又因觊觎美方的巨额租金而出尔反尔，引起俄罗斯的不满，而巴基耶夫的敲诈勒索也同样无法得到美国的好感。因此当巴基耶夫出现危险时，俄美都不予援助。这样既失去民意，又政敌林立，同时又没有强有力外援的巴基耶夫只能步前任的后尘，一个昔日的革命者被新的革命者给革了命也就不难理解了。