W wyborach parlamentarnych w 2005 startował w okręgu gdańskim z listy Platformy Obywatelskiej. Mandat poselski zdobył, uzyskując 14 709 głosów. W Sejmie V kadencji zasiadał w Komisji do Spraw Unii Europejskiej oraz Komisji Spraw Zagranicznych. Wkrótce po wyborach wstąpił do PO. W wyborach parlamentarnych w 2007 po raz drugi został posłem (VI kadencji), otrzymując 61 278 głosów. Objął stanowisko wiceprzewodniczącego Parlamentarnego Zespołu na rzecz Tybetu. W listopadzie 2008 bez powodzenia kandydował na prezesa Pomorskiego Okręgowego Związku Lekkiej Atletyki. W styczniu 2009 został wybrany na członka prezydium Polskiego Związku Lekkiej Atletyki, został również wiceprezesem PZLA (w 2010 zrezygnował z tych funkcji).

W wyborach do Parlamentu Europejskiego w 2009 uzyskał mandat eurodeputowanego z okręgu gdańskiego, otrzymując 73 968 głosów. W 2014 po raz drugi uzyskał mandat posła do Parlamentu Europejskiego. W czerwcu 2015 został dyrektorem Instytutu Obywatelskiego – think tanku Platformy Obywatelskiej, zastępując na tym stanowisku Bartłomieja Sienkiewicza;