30 июня 2000 года на годовом собрании акционеров ОАО «Газпром» Медведев был избран председателем Совета директоров компании вместо Виктора Черномырдина. В апреле 2001 года он стал руководителем созданной по указанию В. Путина рабочей группы по либерализации рынка акций «Газпром».

На этом посту не преуспел — рынок не либерализован до сих пор.

30 мая 2001 года на совещании у В. Путина Медведев, с подачи первого, рекомендовал вместо себя на пост председателя Совета директоров ОАО «Газпром» Рема Вяхирева (только что вынужденного уступить пост председателя правления «Газпрома» Алексею Миллеру) — который и был единогласно избран в июне 2001 года, а Медведев стал его первым заместителем). Через год, в июне 2002 года Медведев вновь был избран председателем Совета директоров ОАО «Газпром», председателем правления которого остался А. Миллер. Устранение Р. Вяхирева из «Газпрома» состоялось.

В октябре 2002 года Медведев продолжил наращивать свой функционал и, был, в частности, назначен представителем Президента РФ в Национальном банковском совете.

30 октября 2003 года Медведев был назначен на пост Руководителя Администрации Президента РФ вместо А. Волошина, который ушел в бизнес — был избран председателем Совета директоров РАО «ЕЭС России». Таким образом, заканчивалась эпопея по вытеснению представителей т. н. «семьи» из большой политики: чуть позже с поста премьера уйдет и Михаил Касьянов.

В качестве главы АП Медведев осуществлял оперативное руководство Главным государственно-правовым управлением Президента РФ, помощниками, советниками и пресс-секретарем Президента РФ; а также — Полномочными Представителями Президента РФ в федеральных округах.

Для сравнения: Козак сохранил кураторство над правоохранительной, муниципальной и административной реформами и приобрел новые полномочия: организацию взаимодействия (контроля) АП и Правительства; координацию действий судов и Генпрокуратуры; руководство протоколом Президента РФ; а также — распоряжение финансами Администрации Президента РФ. Новый персонаж в АП Игорь Шувалов был поставлен решать, в основном, предвыборные задачи: подготовку и реализацию приоритетных т. н. «национальных проектов» (борьба с бедностью, удвоение ВВП и др.), а также руководить ГУЭП АП. Остальные заместители главы АП остались «при своем».

Позже именно с шуваловским функционалом будет связана избирательная кампания самого Медведева, поэтому неудивительно, что два чиновника нашли общий язык (именно Шувалова Медведев хотел сделать своим главой Администрации в 2008 году, но ему был настоятельно рекомендован другой чиновник — Сергей Нарышкин).

На своем посту главы АП Медведев снискал весьма характерные кремлевские прозвища — «Визирь» , «ДМ», «ДАМ» и «Дима-Димочка».

В ноябре 2005 года Медведев покинул пост Руководителя АП, уступив его Сергею Собянину, и был перемещен В. Путиным на пост первого вице-премьера, ответственного за так называемые «национальные проекты». В октябре 2005 года Д. Медведев занял также пост первого заместителя председателя Совета по реализации приоритетных национальных проектов (председатель — В. Путин), стал членом президиума Совета.

В конце декабря 2005 года Медведев также стал заместителем председателя Комиссии Правительства РФ по ТЭК (председатель — М. Фрадков, один из явно недооцененных современными исследователями деятелей, весьма влиятельный в аппаратном плане).

В начале 2007 года Медведев повысил свой статус до первого вице-премьера. С назначением на пост первого (второго) вице-премьера Сергея Иванова их стали рассматривать в качестве двух наиболее вероятных претендентов на президентский пост. Данное обстоятельство (назначение обоих первыми вице) должно было подчеркнуть соревновательность кандидатов на президентский пост.