Demikian pula ketika menjabat sebagai Direktur Utama Bank Mandiri periode 2005-2010, Agus Martowardojo melakukan transformasi untuk memperkuat kinerja Bank Mandiri, mengembangkan unit-unit bisnis strategis, menekan kredit bermasalah secara signifikan dan membangun budaya kerja berbasis kinerja dan berintegritas.
Di periode tersebut, Agus Martowardojo juga mengembangkan bisnis Bank Mandiri melalui aksi korporasi berupa akuisisi, joint venture dan aliansi yang bersifat strategis.