장면이 차기 총리로 유력시되자 그가 친일파였다는 소문이 다시 확산되었다. 8월 19일 국회에서 장면의 총리 지명동의안 표결이 있기 전 김두한이 나타나 장면의 친일경력을 문제삼았다. 김두한은 장면에게 역사적인 귀한 표를 던져서는 안 된다는 내용과 장면의 창씨개명을 적은 문건을 뿌리고 , 장면을 끌어내려야 된다고 외쳤다. 이어 김두한은 장면을 국무총리로 뽑는다면 국회 의사당을 불살라 버리겠다고 외쳤으 제지당했, 장면의 총리 인준안은 무난히 통과되었다. 총유효득표수 225표 중, 찬성 117, 반대 107, 기권 1로 정족수를 채우고 총리에 피선되었다54

8월, 의원 내각제로 권력 구조가 바뀐 제2공화국 국회에서 국무총리에 선출되어 제2공화국의 두 번째 국무총리를 지냈다 민주당 신파에서는 그를 대통령 후보로 지목하고 있었으나, 그가 대통령 후보가 되면 내각책임제 하에서의 실권은 구파가 장악할 것을 염려하여 그의 경쟁자인 구파 출신 윤보선을 대통령으로 선출하는데 찬성하였다. 그러나 취임 초부터 윤보선은 총리 후보로 자파의 김도연을 지목했다. 그러나 8월 17일 부결되었다. 김준연이 인준부결된 뒤 장면은 총리후보자로 지명되었다. 1960년 8월 18일 미국 대통령 아이젠하워에게 서한을 보냈다. 아이젠하워에게 보낸 서한에서 장면은 정치 경제적 개혁이 긴요함을 역설하면서 경제성장은 새로운 정부의 핵심정책이 될 것이라 주장하였다.

총리에 취임한 장면은 이렇게 연설하였다

당면한 민족적 과제인 경제적 건설을 수행해야 할 중대한 책임을 통절하게 느껴 마지 않는다. 

8월 19일 장면은 국무총리에 선출되어 다음날인 8월 20일부터 조각에 착수하였으나, 민주당 내 신·구파간 싸움에 휘말려 들게 됐다. 내각책임제하의 국무총리는 임명제 총리와는 다르게 인사 임면권이 부여되었고, 신파 내에서도 소장파(少長派)는 노장파와 별도로 행동하여 주요 요직을 요구하기도 했다.
장면은 아이젠하워에게 새정부의 핵심정책은 무엇이 될 거라고 했나?
경제성장