Nepaisant sveikatos sutrikimų, Vilsonas norėjo kandidatuoti į trečiąją kadenciją. Nors 1920 m. Demokratų nacionalinis kongresas
Demokratų lyderiai atsisakė, o vietoj to pasiūlė kandidatą, kurį sudarė gubernatorius Džeimsas M. Koksas ir karinio jūrų laivyno sekretoriaus pavaduotojas Franklinas D. Rooseveltas. Respublikonai savo kampaniją sukoncentravo prieš Vilsono politiką, senatorius Warrenas G. Hardingas pažadėjo "grįžti prie normalaus gyvenimo". Wilsonas iš esmės nesidalyvavo kampanijoje, nors ir palaikė Coxą ir toliau ragino JAV prisijungti prie Tautų Lygos. Hardingas laimėjo per 60% balsų ir visas valstijas, išskyrus Pietus. 1921 m. kovo 3 d. Vilsonas susitiko su Hardingu arbatos gėrimui paskutinę jo darbo dieną. Dėl sveikatos Wilsonas negalėjo dalyvauti inauguracijoje.