През следващите месеци Радославов е сред най-активните представители на националистическото крило на Либералната партия. Той влиза в конфликт с премиера Каравелов и на няколко пъти заплашва да напусне кабинета, което става през юли 1886 г. След преврата от 9 август 1886 г. и абдикацията на княз Александър I Батенберг, Радославов оглавява правителството и става най-младият министър-председател в историята на България. След избора на княз Фердинанд I крилото на Васил Радославов, което приема името Либерална партия (радослависти), е основната легална опозиция на правителството на Стефан Стамболов (1887 – 1894).
Антируската реторика на Радославов впечатлява Фердинанд I, който започва да работи в тясно сътрудничество с премиера при оформянето на външната политика на страната.[5] През юли 1914 г. Радославов осигурява голям финансов заем от Германия и Австро-Унгария, но също така успява да забави българското влизане във войната.[6] Популярността му спада, след като България официално влиза във войната и държавния ресурс е насочени изцяло към военните усилия. Като министър-председател той ръководи освобождаването на Южна Добруджа и окупацията на Северна Добруджа през 1916 г. с помощта на германския генерал Аугуст фон Макензен, въпреки че този ход му отнема част от подкрепата от германското правителство, което иска част от територията за себе си.[7] Радославовото правителство работи до юни 1918 г., когато е заменено от ново, оглавено от по-умереният Александър Малинов с надеждата той да посредничи за благоприятно мирно споразумение. Правителството на Радославов е обвинено в корупция и подчинение на Германия, а самия Радославов - за неуспеха на България да получи пълен контрол над Северна Добруджа с Букурещкия договор.
Въпреки че включването на България във войната среща относително широка подкрепа, след нейния тежък за страната край мнозина обвиняват за неуспеха и втората национална катастрофа правителството на Радославов.
Скоро след сключването на Солунското примирие д-р Васил Радославов заминава за Германия на 5 октомври 1918. Нему се пада единствен да изпрати в изгнание Александър І (26 август 1886 г.) и Фердинанд І (3 октомври 1918 г.). През 1923 г. задочно е осъден от Третия държавен съд на доживотен затвор за политиката си по време на Първата световна война.[8] Амнистиран е през лятото на 1929 г.
Д-р Васил Радославов е един от едва шестимата българи, удостоени с най-високия държавен орден „Св. св. равноапостоли Кирил и Методий“ – през февруари 1918 г.