주민들과 인사를 마무리 한 윤 대통령 부부는 국립 서울현충원으로 이동해 참배했다. 현충원에는 김대기 비서실장과 김용현 경호처장, 박주선 대통령취임준비위원장 등이 미리 나와 윤 대통령 내외를 영접했다. 윤 대통령은 방명록에는 "순국선열의 희생과 헌신을 받들어 다시 도약하는 대한민국 함께 잘 사는 국민의 나라를 만들겠습니다"라는 글을 남겼다.

윤 대통령 부부는 현충원 귀빈실에서 옷을 갈아입었다. 윤 대통령은 정장 차림에 검은색 넥타이에서 하늘색 넥타이로 교체했고, 김 여사는 검은색 정장에서 흰색 정장으로 갈아입었다. 현충원 일정을 마무리 후 윤 대통령 내외는 10시 40분쯤 취임식이 열리는 국회의사당으로 이동했다.

윤 대통령 부부는 국회의사당으로 이동해 입구 인근에서 내렸다. 윤 대통령은 국회의사당 입구에서 행사장 단상이 있는 곳까지 약 180미터를 걸어서 이동하는 파격 행보를 보였다. 이동하는 도중에는 취임식에 초대된 시민들과 주먹 인사를 나누는 등 소탈한 모습을 보이기도 했다. 땡볕에 잔디밭 가득 메운 시민들은 연신 부채질하며 더워하면서도 기대에 들뜬 모습이었다.

노모를 모시고 온 아들로 보이는 남성과 가족 단위로 참석한 이들도 있었고, 편한 등산복에서 정장까지 옷차림도 다양했다. 공식 취임식 행사가 시작되자 대부분 시민들은 박수를 치면서 환호했고, 윤 대통령을 향해 "멋있다" 등 함성이 나오기도 했다. 일부 시민들은 '공정한 나라'라고 적힌 현수막을 흔들었고, 휴대폰으로 윤 대통령의 모습을 찍기도 했다.

취임식 도중 실시간으로 기존 청와대를 전면 개방하는 행사도 열렸다. 윤 대통령은 대선 과정에서 대통령실 '광화문 이전' 공약과 함께 기존 청와대 부지를 시민들에게 개방하겠다고 약속한 바 있다. 당선 이후 보안 등을 이유로 대통령 집무실은 용산 국방부 청사로 낙점했지만, 청와대 개방 약속은 지킨 셈이다. 취임식이 진행되는 도중인 이날 오전 11시 40분쯤 개문 신호와 함께 청와대 정문이 열렸고, 해당 장면을 윤 대통령 등 취임식 참석자들도 실시간 영상으로 시청했다. 

윤 대통령은 이날 취임사에서 '자유'라는 단어를 총 35회로 가장 많이 사용했다. '시민'은 15회, '국민' 15회, '세계' 13회, '민주주의' 8회 등이었고, 당선 직후 강조했던 '협치'나 '상식'은 언급하지 않았다. 이날 취임 연설 전에 행사에선 참석한 주요 인사들을 일일이 호명하며 감사의 뜻을 전했다.

취임식에는 문재인 전 대통령 내외와 박근혜 전 대통령, 할리마 야콥 싱가포르 대통령, 포스탱 아르샹쥬 투아데라 중앙아프리카공화국 대통령, 왕치산 중국 국가부주석, 메가와티 수카르노푸트리 인도네시아 전 대통령, 더글러스 엠호프 해리스 미국 부통령 부군, 조지 퓨리 캐나다 상원의장, 하야시 요시마사 일본 외무상 등이 참석했다. 특히 윤 대통령은 이날 취임식 후 양산으로 떠나는 문 전 대통령 내외가 국회의사당을 떠나는 차량을 탑승할 때까지 곁을 지키며 환송했다. 문 전 대통령 내외가 떠난 직후, 역시 대구로 내려가는 박 전 대통령도 윤 대통령 내외가 직접 배웅했다.