Im Laufe des Jahres 2010 sank Rudds Unterstützung in den Meinungsumfragen. Gewerkschaftspolitiker waren mit der Art und Weise, wie er die Partei führte, unzufrieden. In den Medien wurde viel über die Möglichkeit berichtet, dass er als Führer herausgefordert werden könnte. Am 23. Juni 2010 gab es mehrere Treffen zwischen Gillard und Rudd sowie anderen Führern der Labour-Partei. Rudd sprach mit den Medien und sagte, Gillard habe ihn gebeten, zurückzutreten oder eine neue Abstimmung für die Parteiführung durchzuführen. Dies würde darüber entscheiden, wer der Führer der Labor-Partei und damit der Premierminister von Australien sein würde.
Zuerst sagte Rudd, er werde Gillard bei dem Treffen herausfordern. Stunden vor der Abstimmung trat er jedoch als Anführer zurück, als er wusste, dass er nicht genug Unterstützung hatte, um Gillard zu besiegen. Sie gewann die Wahl ohne Gegenstimmen und wurde Australiens 27. Bei demselben Treffen wurde der Schatzmeister, Wayne Swan, widerspruchslos zum Nachfolger Gillards als stellvertretender Vorsitzender der Labour Party und damit zum stellvertretenden Premierminister gewählt. Gillard sagte, dass "es meine Absicht ist, eine Regierung zu führen, die sich jeden Tag darauf konzentriert, die Bedürfnisse der arbeitenden Familien im ganzen Land zu erfüllen". Sie sagte: "Ich bin zu der Ansicht gelangt, dass eine gute Regierung ihren Weg verliert".
Im Februar 2012 trat Rudd als Außenminister zurück und sagte, dass er sie um die Führung der Arbeitspartei herausfordern werde. Gillard berief für den 27. Februar 2012 ein Parteitreffen ein und bat um eine neue Führungsabstimmung. Sie gewann die Führungsspitze und erhielt 71 Stimmen bei nur 31 Stimmen für Rudd.
Am 26. Juni 2013 rief Gillard eine Führungslücke aus. Kevin Rudd erklärte sich selbst als Kandidat. Rudd besiegte Gillard mit 57 zu 45 Stimmen. Nach den Ergebnissen traten mehrere Minister von ihren Ministerämtern zurück, darunter Wayne Swan, Peter Garrett, Greg Combet, Joe Ludwig, Craig Emerson und Stephen Conroy. Entsprechend der Zusage, die sie und Rudd bei der Abstimmung machten, kündigte Gillard an, dass sie sich nicht um eine Wiederwahl bemühen werde, und kündigte ihren Rücktritt aus der Politik bei den bevorstehenden Bundeswahlen an.