W
2002
był kandydatem na wiceprezydenta Ekwadoru przy osobie
Lucio Gutiérreza
; po zwycięstwie Gutiérreza w wyborach prezydenckich został zaprzysiężony na wiceprezydenta
15 stycznia2003
. Kongres Ekwadoru powierzył Palacio obowiązki prezydenta po odsunięciu Gutiérreza od władzy
20 kwietnia
2005. W styczniu
2007
przekazał urząd następcy,
Rafaelowi Correi
.