Il 13 agosto 1923, nel mezzo della crisi della Ruhr, fu nominato cancelliere e ministro degli esteri di un governo di grande coalizione. Come cancelliere, Stresemann fece molto per risolvere la crisi. Nel cosiddetto anno delle crisi (1923) mostrò la sua forza annullando la resistenza pacifica popolare nella Ruhr. Poiché la Germania non era più in grado di pagare i lavoratori in sciopero, fu stampato sempre più denaro, che alla fine portò all'iperinflazione. Hans Luther, che era il ministro delle finanze in carica, mise fine a questo processo disastroso introducendo una nuova moneta, il Rentenmark, che rassicurò il popolo che il sistema democratico era disposto e capace di risolvere i problemi urgenti.
La decisione di Stresemann di porre fine alla resistenza passiva era motivata dalla sua opinione che fare uno sforzo in buona fede per soddisfare i termini di Versailles era l'unico modo per ottenere un sollievo dalle disposizioni più dure del trattato. Lui, come praticamente ogni tedesco, sentiva che Versailles era un diktat oneroso che infangava l'onore della nazione. Tuttavia, sentiva che cercare di adempiere ai termini del trattato era l'unico modo in cui la Germania poteva dimostrare che il conto delle riparazioni era veramente al di là delle sue capacità. Desiderava anche recuperare la Renania - scrisse al principe ereditario il 23 luglio 1923: "L'obiettivo più importante della politica tedesca è la liberazione del territorio tedesco dall'occupazione straniera. Prima dobbiamo togliere lo strangolatore dalla nostra gola".
Tuttavia, alcune delle sue mosse - come il suo rifiuto di trattare con fermezza i colpevoli del Putsch della Beer Hall - alienarono i socialdemocratici. Essi lasciarono la coalizione e causarono il suo collasso il 23 novembre 1923. Stresemann rimase come ministro degli esteri nel governo del suo successore, il centrista Wilhelm Marx. Rimase ministro degli esteri per il resto della sua vita in otto governi successivi che andavano dal centro-destra al centro-sinistra.
Come ministro degli esteri, Stresemann ebbe numerosi successi. Il suo primo risultato degno di nota fu il Piano Dawes del 1924, che ridusse l'impegno complessivo di riparazioni della Germania e riorganizzò la Reichsbank.
Dopo che Sir Austen Chamberlain divenne ministro degli esteri britannico, volle una garanzia britannica alla Francia e al Belgio, dato che la garanzia anglo-americana era caduta a causa del rifiuto degli Stati Uniti di ratificare il Trattato di Versailles. Stresemann scrisse in seguito: "Chamberlain non era mai stato nostro amico. Il suo primo atto fu quello di tentare di restaurare la vecchia Intesa attraverso un'alleanza a tre potenze di Inghilterra, Francia e Belgio, diretta contro la Germania. La diplomazia tedesca si trovò di fronte a una situazione catastrofica". Stresemann concepì l'idea che la Germania avrebbe garantito i suoi confini occidentali e si impegnò a non invadere mai più il Belgio e la Francia, insieme ad una garanzia della Gran Bretagna che sarebbe venuta in aiuto della Germania se attaccata dalla Francia. La Germania non era nella posizione di attaccare, come scrisse Stresemann al principe ereditario: "La rinuncia a un conflitto militare con la Francia ha solo un significato teorico, nella misura in cui non c'è possibilità di una guerra con la Francia". Stresemann negoziò i trattati di Locarno con Gran Bretagna, Francia, Italia e Belgio. Il terzo giorno di negoziati Stresemann spiegò le richieste della Germania al ministro degli esteri francese, Aristide Briand. Come Stresemann registrò, Briand "quasi cadde dal suo divano, quando sentì le mie spiegazioni". Stresemann disse che la Germania da sola non doveva fare sacrifici per la pace; i paesi europei dovevano cedere colonie alla Germania; la commissione di controllo del disarmo doveva lasciare la Germania; l'occupazione anglo-francese della Renania doveva finire; e Gran Bretagna e Francia dovevano disarmare come aveva fatto la Germania. I trattati furono firmati nell'ottobre 1925 a Locarno. La Germania riconobbe ufficialmente per la prima volta i confini occidentali dopo la prima guerra mondiale, e fu garantita la pace con la Francia, e fu promessa l'ammissione alla Società delle Nazioni e l'evacuazione delle ultime truppe di occupazione alleate dalla Renania. I confini orientali della Germania furono garantiti alla Polonia solo dalla Francia, non da un accordo generale.
Stresemann non era disposto a concludere un trattato simile con la Polonia: "Non ci sarà nessuna Locarno dell'est" disse. Inoltre non ha mai escluso l'uso della forza per riconquistare i territori orientali della Germania che erano passati sotto il controllo polacco come conseguenza del trattato di Versailles. Il motivo erano le atrocità contro la minoranza tedesca nei territori ex tedeschi commesse o tollerate dal governo polacco, vedi: e Hermann Rauschning. Nella sessione della Società delle Nazioni del 15 dicembre 1928 a Lugano Stresemann formulò una furiosa accusa contro la Polonia a causa di questi crimini che erano ben noti alla Società delle Nazioni. Il presidente Aristide Briand, ministro degli esteri francese, concluse la sessione dopo questo discorso con le parole: "La Società delle Nazioni non deve mai rompere il sacro sostegno dei diritti delle minoranze".
Dopo questa riconciliazione con le potenze di Versailles, Stresemann si mosse per placare i crescenti sospetti sull'Unione Sovietica. Disse a Nikolay Krestinsky nel giugno 1925, come registrato nel suo diario: "Avevo detto che non sarei venuto a concludere un trattato con la Russia finché la nostra situazione politica nell'altra direzione non fosse stata chiarita, perché volevo rispondere alla domanda se avevamo un trattato con la Russia in negativo". Il trattato di Berlino firmato nell'aprile 1926 riaffermò e rafforzò il trattato di Rapallo del 1922. Nel settembre 1926, la Germania fu ammessa alla Società delle Nazioni come membro permanente del Consiglio di Sicurezza. Questo fu un segno che la Germania stava rapidamente diventando uno stato "normale" e assicurò all'Unione Sovietica la sincerità della Germania nel trattato di Berlino. Stresemann scrisse al principe ereditario: "Tutte le questioni che oggi preoccupano il popolo tedesco possono essere trasformate in altrettante vessazioni per l'Intesa da un abile oratore davanti alla Società delle Nazioni". Dato che la Germania ora aveva il veto sulle risoluzioni della Lega, poteva ottenere concessioni da altri paesi sulle modifiche al confine polacco o sull'Anschluss con l'Austria, dato che altri paesi avevano bisogno del suo voto. La Germania poteva ora agire come "il portavoce dell'intera comunità culturale tedesca" e quindi provocare le minoranze tedesche in Cecoslovacchia e Polonia.
Stresemann fu co-vincitore del premio Nobel per la pace nel 1926 per questi risultati.
La Germania firmò il patto Kellogg-Briand nell'agosto 1928. Rinunciava all'uso della violenza per risolvere i conflitti internazionali. Anche se Stresemann non propose il patto, l'adesione della Germania convinse molte persone che la Germania di Weimar era una Germania con cui si poteva ragionare. Questa nuova intuizione fu determinante per il Piano Young del febbraio 1929 che portò a ulteriori riduzioni nel pagamento delle riparazioni tedesche.
Il successo di Gustav Stresemann dovette molto al suo carattere personale amichevole e alla sua disponibilità al cambiamento. Era amico intimo di molti stranieri influenti. Il più noto fu Briand, con il quale condivise il premio per la pace.
Stresemann non era, comunque, in alcun senso pro-francese. La sua principale preoccupazione era come liberare la Germania dal peso dei pagamenti delle riparazioni alla Gran Bretagna e alla Francia, imposte dal Trattato di Versailles. La sua strategia per questo era di stringere un'alleanza economica con gli Stati Uniti. Gli Stati Uniti erano la principale fonte di cibo e di materie prime per la Germania, e uno dei più grandi mercati di esportazione per i manufatti. La ripresa economica della Germania era quindi nell'interesse degli Stati Uniti, e diede agli Stati Uniti un incentivo per aiutare la Germania a sfuggire al peso delle riparazioni. I piani Dawes e Young furono il risultato di questa strategia. Stresemann aveva una stretta relazione con Herbert Hoover, che fu segretario al commercio nel 1921-28 e presidente dal 1929. Questa strategia funzionò notevolmente bene fino a quando non fu fatta deragliare dalla Grande Depressione dopo la morte di Stresemann.
Durante il suo periodo al ministero degli esteri, Stresemann arrivò sempre più ad accettare la Repubblica, che all'inizio aveva rifiutato. Verso la metà degli anni '20, avendo contribuito molto al consolidamento (temporaneo) del debole ordine democratico, Stresemann era considerato un Vernunftrepublikaner (repubblicano per ragione) - qualcuno che accettava la Repubblica come il minore dei mali, ma in cuor suo era ancora fedele alla monarchia. L'opposizione conservatrice lo criticò per il suo sostegno alla repubblica e per aver soddisfatto troppo volentieri le richieste delle potenze occidentali. Insieme a Matthias Erzberger e altri, fu attaccato come un Erfüllungspolitiker ("politico dell'adempimento").
Nel 1925, quando propose per la prima volta un accordo con la Francia, mise in chiaro che così facendo intendeva "ottenere una mano libera per assicurare un cambiamento pacifico delle frontiere a est e [...] concentrarsi su una successiva incorporazione dei territori tedeschi a est". Nello stesso anno, mentre la Polonia era in uno stato di crisi politica ed economica, Stresemann iniziò una guerra commerciale contro il paese. Stresemann sperava in un'escalation della crisi polacca, che avrebbe permesso alla Germania di riconquistare i territori ceduti alla Polonia dopo la prima guerra mondiale, e voleva che la Germania ottenesse un mercato più grande per i suoi prodotti in quel paese. Così Stresemann rifiutò di impegnarsi in qualsiasi cooperazione internazionale che avrebbe "prematuramente" stabilizzato l'economia polacca. In risposta ad una proposta britannica, Stresemann scrisse all'ambasciatore tedesco a Londra: "[Una] ricapitalizzazione finale e duratura della Polonia deve essere ritardata fino a quando il paese non sarà maturo per una soluzione del confine secondo i nostri desideri e fino a quando la nostra posizione sarà sufficientemente forte". Secondo la lettera di Stresemann, non ci dovrebbe essere alcun accordo "fino a quando la sofferenza economica e finanziaria [della Polonia] non avrà raggiunto uno stadio estremo e ridotto l'intero corpo politico polacco ad uno stato di impotenza".
Gustav Stresemann morì per un ictus nell'ottobre del 1929 all'età di 51 anni. La sua imponente tomba si trova nel cimitero berlinese di Luisenstadt a Südstern, a Kreuzberg, e comprende opere dello scultore tedesco Hugo Lederer. La morte improvvisa e prematura di Stresemann, così come la morte del suo omologo francese "pragmatico moderato" Aristide Briand nel 1932, e l'assassinio del successore di Briand, Louis Barthou, nel 1934, lasciarono un vuoto nella politica europea che inclinò ulteriormente il pendio scivoloso verso la seconda guerra mondiale.
Gustav e Käthe ebbero due figli, Wolfgang e Joachim Stresemann.
