Ezután a magyar nemzeti hadsereg hírszerző és kémelhárító osztályán dolgozott mint vezérkari ezredes, majd tábornok. 1920-ban, a [[Lengyel–szovjet háború|lengyel-bolsevik háború]] idején részt vett a Lengyelországnak küldött [[Polonia hadisegély|magyar hadisegély]] megszervezésében és lebonyolításában.
[[1925]]-től katonai attasé volt [[Berlin]]ben és ekkor Sztojakovicsról a magyarosabb Sztójayra változtatta meg a nevét. [[1933]]-ban a honvédelmi miniszter elnöki osztályának vezetője. [[1935]]-ben léptették elő altábornaggynakaltábornagynak. [[1936]]–[[1944]] között Magyarország berlini nagyköveteként teljesített szolgálatot.
{{Bővebben|Sztójay-kormány}}
[[1944]]. [[március 22.]] és [[augusztus 29.]] között [[Magyarország kormányfőinek listája|miniszterelnök]] és [[Magyarország külügyminisztereinek listája|külügyminiszter]]. ÖthónaposÖt-hónapos miniszterelnöki hivatala idején erélytelenül kiszolgálta a megszállókat. Ez időben újabb honvéd egységeket vezányeltekvezényeltek a keleti frontra és megengedte, hogy az [[Schutzstaffel|SS]] szabadon toborozhasson a magyarországi németek soraiból. Országszerte ellenzéki sajtóorgánumokat tiltottak be és politikai célú letartóztatások sora történt. A zsidó származásúakat a sárga csillag viselédéreviselésére kötelezték, személyes tulajdonuktól megfosztották és gettókba kényszerítették őket. Mint kormányfőt személyes felelősség terheli, a [[A magyarországi vidéki zsidóság gettósítása és deportálása|vidéki zsidóság deportálásáért]].
MüködésévelTevékenységével elérte, hogy [[Horthy Miklós (kormányzó)|Horthy Miklós kormányzó]] mind erélyesebben próbált beavatkozni a kormányügyekbe. Július elején a koronatanács leállíttatta a deportálásokat és augusztus 29-én a kormányzó felmentette viselt hivatala alól. A későbbi politikai esenényekbeneseményekben nem vett részt, 1945 elején Németországba menekült és [[Az Amerikai Egyesült Államok hadereje|amerikai]] fogságba esett. 1945 októberében adták ki Magyarországnak ásés [[1946]]-ban a [[Népbíróságok Magyarországon|népbíróság]] az úgynevettúgynevezett Sztójai-per során, mint háborús bűnöst egykori kormánya tagjaival [[Rátz Jenő]]vel, [[Reményi-Schneller Lajos]]sal és [[Szász Lajos]]sal együtt golyó általi halálra ítélte. [[1946]]. augusztus 22-én végezték ki.<ref>{{cite web |url=http://www.rubicon.hu/magyar/oldalak/1946_augusztus_22_sztojay_dome_kivegzese |title=1946. augusztus 22. Sztójay Döme kivégzése |accessdate=2017-02-09 |author=Tarján M. Tamás |language=magyar | publisher=Rubicon történelmi magazin}}</ref><ref>{{cite web |url=http://mult-kor.hu/sztojay-dome-a-magyar-quisling-20160322 |title=1946. augusztus 22. Sztójay Döme kivégzése |accessdate=2017-02-09 |date=2016-03-22 |author=Tarján M. Tamás |language=magyar | publisher=mult-kor.hu }}</ref>
