1931年12月15日，蒋介石在宁粤双方的压力下宣布辞去国民政府主席等职务。12月下旬，国民党四届一中全会修改《国民政府组织法》，规定国民政府主席为国家元首，对内对外代表国民政府，「不负实际政治责任」，行政权集中于行政院。会议选举六十三岁的林森为国民政府主席，1932年1月1日正式就职。
这个人选是宁粤两方都能接受的结果。林森资历老，从同盟会时期起就追随孙中山，在党内没有自己的军队和派系，也没有子女亲属在政府任职。原先的设想是由他暂时过渡，结果他在这个位置上坐了将近十二年，经历了一二八事变、全面抗战、迁都重庆和太平洋战争爆发，直到1943年去世。
早年经历
林森字子超，号长仁，1868年生于福建闽县（今属福州）。他幼年在美国教会办的学校读书，学过英文。1884年前后，他到台湾，在台北电报局任职。1895年《马关条约》把台湾割让给日本，他回到大陆，此后在上海、九江等地的海关工作。
林森在二十世纪初加入革命团体，同盟会成立后成为会员，在长江中下游联络革命力量。1911年武昌起义爆发后，他在九江参与策动当地新军响应，九江宣布独立。随后他作为江西代表，出席各省都督府代表联合会。1912年1月南京临时政府成立，临时参议院开会，林森当选为参议院议长，《中华民国临时约法》即由这一届参议院议决通过。
1913年，林森当选为第一届国会参议员。二次革命失败后，他流亡日本，后来前往美国，主持国民党在美洲的党务，向华侨募集经费支持讨袁。1917年孙中山在广州发起护法，南下的国会议员组织非常国会，林森任参议院议长，此后长期在广州参与孙中山的护法政府。
西山会议派
孙中山去世以后，国民党内部围绕联俄容共的方针发生了分裂。1925年11月，林森、邹鲁、谢持、居正等一批国民党中央委员在北京西山碧云寺孙中山灵前召开会议，决议取消共产党员的国民党党籍，解雇鲍罗廷，史称西山会议派。广州的国民党中央随后对参加者给予处分，林森被开除党籍。1927年国民党清党、宁汉合流以后，西山会议派与南京方面和解，林森恢复了党籍和中央委员的身份。
1928年10月，国民政府实行五院制，林森出任立法院副院长，协助院长胡汉民主持立法工作。1931年2月胡汉民被软禁于汤山，林森是国民党元老中少数在南京、广州两方都有人脉的人，这也是他后来被推为国民政府主席的一个背景。
国民政府主席
按照1931年底修订的组织法，国民政府主席任期两年，可以连任，不兼任其他官职，也不负实际政治责任。林森就任以后，严格按照这个定位行事，不过问行政院的具体政务，主要工作是公布法令、接受外国使节递交国书、主持国家典礼和祭祀活动。蒋介石于1932年复出，先后以军事委员会委员长、行政院长的身份掌握实权，林森与他之间没有发生过公开的权力冲突。
林森生活节俭，妻子郑氏早年去世，他此后没有再娶，也没有子女。同时代人的回忆多记他衣食简朴、不事应酬。1937年11月，上海失守，日军向南京推进。11月20日，国民政府以林森的名义发表《国民政府移驻重庆宣言》，宣布迁都重庆，长期抗战。林森本人随即乘船溯江西上，前往重庆。1940年9月，国民政府明令定重庆为陪都。1941年12月9日，太平洋战争爆发后第三天，国民政府发布对日宣战布告，同时对德、意宣战，布告由国民政府主席林森署名公布。
1938年底汪精卫出走，1939年国民政府下令通缉，1940年汪精卫在南京建立日本扶植的「国民政府」。汪政权沿用「国民政府」的名义，名义上仍奉林森为主席，汪精卫自任代理主席，以示与重庆争夺正统。重庆方面则继续以林森为国民政府主席，对外代表中国。
最后一年
1943年5月10日，林森乘坐的汽车在重庆郊外行驶时，据记载因避让一辆美军车辆而紧急刹车，林森受到震动，随后中风。他卧病近三个月，1943年8月1日在重庆去世，终年七十五岁。国民政府为他举行国葬。
林森去世当天，国民党中央推举蒋介石代理国民政府主席。同年9月，国民党五届十一中全会修改《国民政府组织法》，改为由国民政府主席兼任海陆空军大元帅，主席对国民党中央执行委员会负责，蒋介石正式当选为国民政府主席。实行了十二年的「虚位元首」制度，随着林森的去世而结束。1944年，国民政府把林森的家乡闽侯县改名为林森县，新中国成立后恢复旧名。
生平简表
- 1868年 生于福建闽县。
- 1884年前后 赴台湾，任职台北电报局。
- 1895年 台湾割让，返回大陆，任职海关。
- 1911年 参与九江光复。
- 1912年 当选南京临时参议院议长。
- 1913年 任第一届国会参议员；二次革命后流亡，赴美主持党务。
- 1917年 任广州非常国会参议院议长。
- 1925年 参加西山会议。
- 1928年 任立法院副院长。
- 1931年 12月当选国民政府主席，次年1月1日就职。
- 1937年 11月以国民政府名义发表移驻重庆宣言。
- 1941年 12月9日署名发布对日宣战布告。
- 1943年 5月在重庆遇车祸，8月1日去世。
