Tijdens de politieke crisis die in november 2013 begon en die protesten tegen de interim-regering van Yingluck omvatte, beweerde Prayut dat het leger neutraal was en geen staatsgreep zou uitvoeren. In mei 2014 organiseerde Prayut echter een militaire staatsgreep.
Hij nam de macht over als dictator en NCPO-leider. Hij gaf later een interim-grondwet uit die zichzelf ruime bevoegdheden verleende en zichzelf amnestie gaf voor het in scène brengen van de staatsgreep. In augustus 2014 benoemde een niet-gekozen, door het leger gedomineerde nationale wetgevende macht hem tot premier.