윤석열 부부는 제21대 대통령 선거 본투표일인 6월3일 오전 9시40분께 서울 서초구 아크로비스타 자택 인근 원명초등학교 투표소에서 투표했다. 윤석열은 남색 정장에 하늘색 셔츠를 입었다. 김 여사는 흰색 재킷에 흰색 셔츠 차림이었다.
윤석열은 보호자와 함께 투표소를 찾은 어린이의 손을 잡고 나이를 물으며 대화를 나누기도 했다. 취재진의 질문에는 일절 답하지 않았다.
이번 대선은 윤석열이 지난해 12월3일 비상계엄 사태를 일으키고 올해 4월4일 파면된 후 실시되는 보궐선거다. 윤석열은 비상계엄 선포 이후 부정선거 음모론을 주장해왔다. 자신이 당선된 2022년 대선부터 이후 같은 해 지방선거, 2024년 총선 등에서 사전투표를 했던 윤석열과 김건희 부부는 이번 대선에서는 본투표를 했다.