21 kwietnia 2010 zadeklarował start w przedterminowych wyborach prezydenckich z ramienia PSL. 6 maja 2010 został zarejestrowany jako kandydat przez Państwową Komisję Wyborczą. W pierwszej turze uzyskał 294 273 głosy (1,75%), zajmując 5. miejsce spośród 10 kandydatów. 20 maja 2010 został powołany przez tymczasowo wykonującego obowiązki prezydenta Bronisława Komorowskiego w skład Rady Bezpieczeństwa Narodowego, z której został odwołany 11 grudnia 2012. W 2011 został przewodniczącym honorowego komitetu ds. obchodów jubileuszu 80 lat „Zielonego Sztandaru”.
Po wyborach parlamentarnych w 2011, w których uzyskał w okręgu płockim 24 491 głosów, zachował stanowiska wicepremiera i ministra gospodarki w drugim rządzie Donalda Tuska. 17 listopada 2012 podczas XI kongresu PSL w Pruszkowie bez powodzenia ubiegał się o ponowny wybór na prezesa PSL. W głosowaniu otrzymał 530 głosów, przegrywając z Januszem Piechocińskim, na którego zagłosowało 547 delegatów. Dwa dni później ogłosił podanie się do dymisji (przyjętej następnie przez premiera Donalda Tuska) z funkcji wicepremiera i ministra gospodarki. Odwołany został 27 listopada.