Камерон је у јануару 2013. најавио да ће, уколико буде изабран, до 2017. године организовати референдум о изласку Велике Британије из ЕУ, такозваном Брегзиту.
Иако су у предизборној кампањи доминирала питања која су се тицала економске и социјалне политике, питање опстанка Велике Британије у Европској унији било је присутније него на претходним изборима. Лидер лабуриста нашао се у неприлици када су га питали зашто и он није обећао референдум.
Странка независности Велике Британије (УКИП) која је за излазак из Европске уније, направила је пробој у предизборној кампањи и привукла гласове конзервативаца. Једно крило Камеронове странке је блиско УКИП-у, укључујући и неке од најистакнутијих чланова, попут градоначелника Лондона Бориса Џонсона који се нада да ће једног дана доћи на чело партије.
Бити или не бити у Европској унији зависи, дакле, у великој мери од исхода избора. Британска јавност је подељена, па ће, уколико дође до референдума, исход бити неизвестан. Он ће зависити и од тога шта Камерон успе да извуче у преговорима са Европском унијом.
Лидер торијеваца је гласачима обећао да ће да преговара са Бриселом о условима под којима ће Велика Британија да остане у Европској унији пре него што распише референдум. Камерон није прецизирао захтеве, али је главна идеја да Британија добије веће надлежности како би спречила имиграцију из других земаља Европске уније. Имигранти су за Британаце један од главних баука. Француски министар финансија Мишел Сапен му је на дан избора одговорио из Брисела да нова британска влада не би требало да рачуна на то да ће моћи да добије нове услове чланства у Унији.
Шкотска националистичка странка (СНП), која се у кампањи пробила до треће политичке снаге у земљи, залаже се за излазак из Велике Британије, али не и за излазак из ЕУ. Шкоти су за нијансу мање скептични према Европској унији од Енглеза. Референдум би могао да изазове снажне тензије између Енглеза и Шкота. Шкоти би могли да искористе изјашњавање о опстанку у ЕУ и да траже нови референдум о отцепљењу Шкотске.