Um dos primeiros atos de Lula, dez dias após sua posse, foi promover uma viagem com uma comitiva de 30 ministros ao semiárido e à periferia do Recife. O objetivo era levar os formuladores de políticas públicas ao contato direto com a realidade da extrema pobreza, reiterando assim o foco no combate à fome.
No fim de janeiro de 2003, o governo federal lançou o programa Fome Zero, com o objetivo de integrar políticas emergenciais de combate à fome com políticas públicas estruturais. Destaque para a criação do Programa Cartão Alimentação, destinado à compra de alimentos pelas famílias mais pobres, e o Programa de Aquisição de Alimentos (PAA), com compras públicas dirigidas para a agricultura familiar. No PAA, o governo compra diretamente de produtores e cooperativas em larga escala, eliminando os atravessadores.
Entre janeiro de 2003 e janeiro de 2004, o Fome Zero beneficiou 11 milhões de pessoas, em 2.369 municípios concentrados especialmente no semiárido e nas regiões mais pobres do Nordeste. O programa partia da premissa de que o problema da fome no Brasil estava muito mais conectado à falta de dinheiro para comprar alimentos do que à falta de alimento.
O Fome Zero também recebeu doações de pessoas físicas e jurídicas. Uma única empresa de embalagens doou 1 milhão de litros de leite, artistas nacionais e internacionais de renome, como Lenny Kravitz, Bono Vox e Shakira participaram da campanha.
O Fome Zero sofreu uma série de dificuldades em sua implementação, desde a ausência de um cadastro atualizado de beneficiários até a articulação com outras políticas sociais. A situação começa a mudar com o surgimento do Bolsa Família, em 2004. Unindo os programas Cartão da Alimentação, Bolsa Escola, Bolsa Alimentação e Vale Gás, o Bolsa Família superaria essas dificuldades se tornaria o maior programa de transferência de renda do mundo.