Năm 1936, với các phe phái cấp tiến trong quân đội Nhật Bản mất uy tín sau sự kiện 26 tháng 2, Hirota đã được chọn để thay thế Đô đốc Okada Keisuke làm Thủ tướng Nhật Bản.

Tuy nhiên, Hirota đã xoa dịu quân đội bằng cách khôi phục lại hệ thống mà chỉ sĩ quan lục quân hoặc hải quân đang phục vụ có thể đảm nhiệm chức vụ bộ trưởng bộ Chiến tranh hay Bộ trưởng bộ Hải quân - một hệ thống quân sự đã lạm dụng trước đây để đưa xuống các chính phủ dân sự.

Về chính sách đối ngoại, các hiệp ước chống Quốc tế Cộng sản với Đức Quốc xã và Phát xít Ý đã được ký kết trong nội các của ông. Hiệp ước này là tiền thân của Hiệp ước Ba trục năm 1940.

Tuy nhiên, nhiệm kì của Hirota chỉ kéo dài dưới một năm. Sau khi bất đồng với Terauchi Hisaichi người giữ chức vụ Bộ trưởng Bộ Chiến tranh, trong bài phát biểu của Hamada Kunimatsu, ông đã từ chức. Ugaki Kazushige đã được bổ nhiệm thay ông, nhưng ông này không thể gây dựng chính phủ do sự đối lập của phía quân đội. Trong tháng 2 năm 1937, Hayashi Senjūrō đã được bổ nhiệm thay thế Kazushige Ugaki.