Il 13 novembre 2020 è stata eletta rettrice dell'Università "La Sapienza" di Roma con il 60,7% dei voti della comunità accademica (maggioranza assoluta dei voti non pesati dei docenti e dei voti pesati del personale tecnico-amministrativo, dei rappresentanti degli studenti e degli assegnatari dei dottorati di ricerca), pari a 2.529,74 voti sul totale di 4.170,32, superando le candidature del sinologo Federico Masini della Facoltà di Lettere e del matematico Vincenzo Nesi della Facoltà di Scienze matematiche, fisiche e naturali. Si è insediata ufficialmente il 1º dicembre successivo, subentrando a Eugenio Gaudio (alla guida dell'ateneo dal 2014 al 2020), e il suo incarico durerà fino al 2026. È la prima donna a ricoprire questo ruolo in più di 700 anni di storia dell'ateneo romano.