Moon valittiin demokraattisen puolueen ehdokkaaksi presidenttiksi vuonna 2017 Park Geun-hyen viralta poistamisen jälkeen. Presidenttinä Moon on saanut kansainvälistä huomiota tapaamisistaan Pohjois-Korean puheenjohtajan Kim Jong-unin kanssa huhtikuussa pidetyissä korealaisten huippukokouksissa.
, toukokuu ja syyskuu 2018, mikä tekee hänestä kolmannen Etelä-Korean presidentin, joka tapaa Pohjois-Korean kollegansa. 30. kesäkuuta 2019 hän tapasi sekä Kimin että Yhdysvaltojen presidentin Donald Trumpin Korean demilitarisoituneella vyöhykkeellä.