Após o 5 de Outubro de 1910 foi senador, fazendo parte do Ministério de Manuel de Arriaga. Em 1912 está em Berlim como ministro dos Negócios Estrangeiros, regressando em 1916. Em 1917 lidera um movimento revolucionário para derrubar o Governo de Afonso Costa que, depois de regressar do estrangeiro, é preso no Porto e mais tarde exilado. Sidónio demite o Presidente Bernardino Machado e toma conta do poder. Sidónio Pais faz-se eleger Presidente da República por sufrágio universal em Abril de 1918 à revelia da Constituição de 1911. Instaura uma ditadura, em que vários jornais monárquicos, republicanos, socialistas, católicos, anarquistas ou independentes foram suspensos. O historiador António Reis considera o Sidonismo como uma " mescla de poder pessoal, repressão e perseguição política, confusão administrativa e medidas dogmáticas com um único objectivo: recuo e progressiva anulação da participação de Portugal na Guerra e construção de uma nova ordem institucional, a chamada "República Nova" alicerçada na mística do chefe, em antecipação das experiências fascistas que irromperam na Europa dos anos 20". Foi alvo de dois atentados, um em 5 de Dezembro de 1918 e outro em 14 de Dezembro do mesmo ano que seria de consequências fatais.
