После убийства Д. С. СипягинаПлеве назначен министром внутренних дел и шефом Корпуса жандармов. На этом посту последовательно проводил жесткую политику в отношении оппозиционных движений. При нем подавлены крестьянские выступления в Подольской и Харьковской губерниях.В 1903 были подвергнуты административной ревизии земские учреждения Московской, Вятской, Курской и Тверской губерний. Стесняя деятельность земств, в особенности губернских, Плеве являлся горячим поборником усиления губернаторской власти. Плеве понимал недостаточность одних репрессивных мер в борьбе с все растущим общим недовольством, но изданный при его ближайшем участии манифест 26 февраля 1903 г. не имел и не мог иметь практических последствий, кроме отмены круговой поруки (в крестьянской среде).
За службу награжден рядом высших российских орденов, вплоть до ордена Святого Александра Невского включительно.
1904 — в Петербурге, близ Варшавского вокзала, убит эсером Егором Сазоновым, бросившим бомбу в его карету.