בשנת 1783 בגיל 24 היה ראש הממשלה הצעיר ביותר בתולדות הדמוקרטיה. במהלך כהונתו שיפר את מצבה הכלכלי של בריטניה בעזרת תיקונים שערך בחוקה. בנוסף לכך, העביר בפרלמנט חוק לשיפור הממשל בהודו.
בתפקיד ראש הממשלה כיהן במשך כ-19 שנים.
הוא התנגד לכל התערבות בצרפת המהפכנית, ואולם ב-1793 יצא למלחמה על צרפת בטיעון של הגנה על האינטרסים המסחריים של בריטניה.
פיט ניסה לשפר את מצבם של האירים הקתולים באירלנד שסבלו מדיכוי באותו זמן ולהעניק להם שיוויון, רעיון אליו התנגד המלך ג'ורג' השלישי. בעקבות כך התפטר פיט הצעיר מתפקידו בשנת 1801.