W wyborach parlamentarnych w 2011 ponownie dostał się do Senatu z ramienia KWW Cimoszewicz do Senatu. Przystąpił do Koła Senatorów Niezależnych. W Senacie VIII kadencji został przewodniczącym Komisji Spraw Zagranicznych. W grudniu 2011 został skreślony z listy członków SLD.
W 2015 podjął współpracę z grupą zajmującą się zwalczaniem korupcji w ramach Agencji Modernizacji Ukrainy. Zrezygnował z kandydowania w wyborach parlamentarnych w tym samym roku.
W wyborach w 2019 uzyskał mandat eurodeputowanego, startując z pierwszego miejsca na liście Koalicji Europejskiej w okręgu wyborczym nr 4 jako kandydat SLD, zdobywając 219 677 głosów (15,86% głosów w okręgu). W Parlamencie Europejskim zasiadł w grupie Postępowego Sojuszu Socjalistów i Demokratów oraz Komisji Spraw Zagranicznych. Nie przystąpił do powołanej w styczniu 2021 delegacji Nowej Lewicy (złożonej z członków SLD i Wiosny), pozostając wraz z Markiem Belką i Leszkiem Millerem w dotychczasowej delegacji, która przyjęła nazwę Lewica dla Europy.