Au printemps 2001, une primaire interne est organisée pour désigner le candidat des Verts à l'élection présidentielle de 2002. À l'issue de cette primaire, Alain Lipietz est désigné candidat du parti. Néanmoins, en , lors d'un référendum interne chez Les Verts pour savoir si Alain Lipietz doit être maintenu à la suite d'une prise de position controversée à propos des nationalistes corses, plus de 60 % des votants demandent son remplacement. Noël Mamère, candidat malheureux à la primaire, est désigné candidat du parti.
Entre le 3 et le , les cinq candidats participent à cinq débats thématiques dans cinq villes différentes[1].
Aucun sondage sur la primaire interne chez Les Verts n'est réalisé pendant la période du scrutin, mais la victoire de Noël Mamère semble la plus probable à la veille des résultats du premier tour[2].
Résultats
Le , Noël Mamère arrive largement en tête du premier tour, mais sans toutefois obtenir assez de votes pour être désigné candidat du parti[3].
Résultats du 1er tour (59,6 % de participation)
Candidat
Voix
%
Noël Mamère
2 573
42,78
Alain Lipietz
1 543
25,65
Alice Crété
757
12,59
Étienne Tête
584
9,71
Yves Frémion
493
8,20
Les deux candidats arrivés en tête sont Noël Mamère et Alain Lipietz. Le second tour du 25 juin voit la victoire sur le fil d'Alain Lipietz, avec 91 voix d'avance sur un total de 6 593 bulletins.
Alain Lipietz est donc le candidat des Verts à l'élection présidentielle.
Référendums internes et désignation de Noël Mamère
À la suite d'une prise de position controversée d'Alain Lipietz sur l'amnistie des nationalistes corses, Les Verts décident d'organiser un référendum le sur son maintien ou non comme candidat du parti. La question adressée aux adhérents des Verts était : « Souhaitez-vous qu'Alain Lipietz soit le candidat du parti à l'élection présidentielle ? »
Résultats du premier référendum interne
Réponse
Voix
%
Non
2 118
64.40
Oui
1 157
35.20
Votes blancs
13
0.40
À la suite du référendum interne, Alain Lipietz est évincé du poste de candidat. Noël Mamère, qui avait échoué de peu à gagner la primaire et pressenti pour reprendre le titre de candidat, annonce alors son refus : « Ma décision de ne pas me présenter est irrévocable, et rien ne pourra me faire changer d'avis[5] ». Finalement, il se propose pour être le candidat du parti, car Dominique Voynet, candidate du parti en 1995, refuse d'être à nouveau candidate. La direction des Verts approuve la nomination de Mamère à 66,70 % le .
Résultats du conseil national des Verts
Choix
Voix
%
Pour la candidature de Noël Mamère
70
66,70
Contre la candidature de Noël Mamère
29
27,60
Abstention
6
5,70
Des proches d'Alain Lipietz lancent un « Appel à une résistance verte ». Les Verts soumettent ensuite la nomination de Mamère à référendum. La question adressée le aux adhérents des Verts était : « Souhaitez-vous que Noël Mamère soit le candidat du parti à l'élection présidentielle ? »
Résultats du second référendum interne
Réponse
Voix
%
Oui
4 177
81,60
Non
823
16,10
Abstention
120
2,30
Noël Mamère est donc le nouveau candidat des Verts à l'élection présidentielle.
Le , après avoir obtenu 5,25 % des voix au premier tour de l'élection présidentielle, il appelle à voter pour Jacques Chirac, afin de barrer la route à Jean-Marie Le Pen au second tour. Il est le premier candidat écologiste à avoir dépassé le score de 5 % lors d'un tel scrutin et d'avoir eu sa campagne remboursée[6].