Po uradnih podatkih Republiške volilne komisije je na referendumih, ki sta na nedeljo, 23. marca 2003, potekala hkrati, sodelovalo nekaj več kot 972.000 od skupno nekaj več kot 1,6 milijona volilnih upravičencev.
Za vstop Slovenije v EU je glasovalo 866.593 volivcev (89,61 odstotka), proti jih je bilo 100.432 (10,39 odstotka). Za vstop v zvezo Nato pa je glasovalo 635.864 volivcev (66,05 odstotka), medtem ko jih je bilo proti 326.845 proti (33,95 odstotka).
Izid obeh referendumov je bil za državni zbor zavezujoč in neponovljiv. K temu so se poslanci v začetku marca 2003 zavezali tudi s spremembo ustave. V t. i. evropskem členu (3.a člen) so določili, da “Slovenija lahko z mednarodno pogodbo, ki jo ratificira DZ z dvotretjinsko večino glasov vseh poslancev, prenese izvrševanje dela suverenih pravic na mednarodne organizacije, ki temeljijo na spoštovanju človekovih pravic in temeljnih svoboščin, demokracije in načel pravne države, ter vstopi v obrambno zvezo z državami, ki temeljijo na spoštovanju teh vrednot”. Pred ratifikacijo take mednarodne pogodbe pa lahko DZ razpiše referendum, so zapisali tedaj v ustavo.
Že tri dni po referendumu v Sloveniji, 26. marca 2003, so podpisali protokol o pristopu Slovenije v Nato. DZ je Severnoatlantsko pogodbo ratificiral 24. februarja 2004, listino o pristopu pa je Slovenija v Washingtonu skupaj z drugimi pristopnicami slovesno deponirala 29. marca 2004 in s tem postala polnopravna članica Nata. Skupaj s Slovenijo so tedaj v zavezništvo vstopile še Slovaška, Estonija, Litva, Latvija, Romunija in Bolgarija.
Pogodbo o pristopu k EU pa je Slovenija podpisala 16. aprila 2003 v Atenah. Sledil je postopek ratifikacije v parlamentih tedanjih in tudi prihodnjih članic unije, kar je DZ izvedel 28. januarja 2004. Slovenija je polnopravna članica povezave postala s 1. majem 2004, skupaj s Češko, Madžarsko, Poljsko, Slovaško, Estonijo, Latvijo, Litvo, Ciprom in Malto.
Po objavi izidov referendumov je v slovenskem političnem vrhu vladalo zadovoljstvo. Vlado je tedaj vodil Anton Rop, predsednik države pa je bil Janez Drnovšek, ki je pred tem kot premier opravil levji delež prizadevanj za vstop Slovenije v obe evroatlantski organizaciji. To sta bila tedaj glavna cilja slovenske zunanje politike, ki so ju kasneje nadgradili še prevzem evra (s 1. januarjem 2007), vstop v schengensko območje (z 21. decembrom 2007) in predsedovanje EU (prva polovica leta 2008) kot prve nove članice.
Po ocenah analitikov je bilo to zlato obdobje slovenske politike, ki je potem nekako izzvenela z globalno finančno in gospodarsko krizo, v Sloveniji pa tudi z veliko politično nestabilnostjo in krizo pomanjkanja pravih zunanjepolitičnih ciljev.
Tedaj je bilo tudi relativno hitro pozabljeno, da je proti vključitvi Slovenije v EU in Nato glasoval relativno pomemben delež državljanov (100.000 oz. 326.000). Večina parlamentarnih strank (LDS, SDS, tedanja ZLSD, DeSUS, NSi, SLS) je bila za članstvo v obeh organizacijah, le tedanja stranka mladih (SMS) je nasprotovala vstopu v Nato, SNS Zmaga Jelinčiča pa je bila proti EU, a za Nato.
Proti vstopu v Nato je bil tudi pomemben del civilne družbe z Mirovnim inštitutom na čelu. Nasprotniki vključitve so tudi opozarjali, da je bil takšen referendumski rezultat “posledica vladne propagande” in da niso imeli na razpolago enakih sredstev, kot jih je imela slovenska vlada. Vendar se tedaj nihče ni pritožil na ustavno sodišče.
