در ۲ مرداد سال ۱۳۶۰، پس از عزل ابوالحسن بنی صدر دومین انتخابات ریاست جمهوری برگزار شد، شهید رجایی با ۱۲ میلیون و ۷۷۰ هزار و ۵۰ رای معادل ۹۰ درصد آرا دومین رئیس جمهور ایران شد. ۱۱ مرداد ۱۳۶۰ مراسم تنفیذ او توسط امام خمینی (ره) برگزار شد. شهید رجایی در تاریخ ۸ شهریور ماه سال ۱۳۶۰ و در ساعت ۱۴:۳۰ دقیقه از اتاق کارش خارج شده و به محل جلسه فوق العاده دولت رفت. در ساعت ۱۵ صدای انفجار مهیبی از ساختمان نخست وزیری به گوش رسید، در این انفجار او و شهید محمدجواد باهنر به شهادت رسیدند. در این تاریخ کمتر از یک ماه از ریاست جمهوری او می‌گذشت. این بمب گذاری نیز همانند ترور شهید بهشتی در دفتر حزب جمهوری اسلامی توسط سازمان مجاهدین خلق ایران (منافقین) انجام شد. بیانات رهبر معظم انقلاب در سالگرد این شهید در نماز جمعه سال ۶۳ را ببینید.