英國議會下院24日晚10點就61名保守黨議員提出的“支持英國脫離歐盟進行全民公決”動議進行表決，結果以483票反對，111票贊成否決了該動議。盡管這一結果在意料之中，但卡梅倫已經遭遇自上任以來黨內最大規模的“反叛”挑戰。
此前一網站收集了超過10萬個簽名，要求就英國是否脫離歐盟進行全民公決。一名保守黨議員提出動議，要求在2013年5月之前進行全民公決，對三個選項——“保持現狀、脫離歐盟、重新考慮在歐盟中的地位”進行投票。盡管三大黨黨首均對公決表示反對，但保守黨內依然有61名議員簽名支持在議會內就此動議進行表決，保守黨黨首卡梅倫遭到其上任以來黨內最大規模的“反叛”挑戰。
在24日晚表決前的議會辯論伊始，卡梅倫就表示，目前歐洲正面臨經濟危機，這是一個錯誤的表決時機，也是錯誤的方式，英國國家利益是歐盟利益的一部分。他希望英國能夠繼續留在歐盟內，并向歐盟爭取更多的權利。他說，當你的鄰居家失火后，你應該去幫助撲滅火焰，而非選擇離開，讓大火燒到自己家。
隨后經過5個小時的辯論，議會在表決中最終以483票反對，111票贊成否決了該動議。雖然卡梅倫取得了對黨內反對力量的勝利，但自其上任以來保守黨內的最大分裂已經公之于眾，卡梅倫對歐盟的承諾以及個人權威均遭到質疑。
在歐盟問題上，卡梅倫可謂“兩頭不討好”。在23日出席歐盟領導人會議時，卡梅倫即與法國總統薩科奇發生嚴重沖突。薩科奇對卡梅倫不愿意加入歐元區，卻對歐元問題“指手畫腳”表達不滿，并稱“對你的指責和教訓我們感到惡心”，讓卡梅倫“閉嘴”。
