Przed wyborami parlamentarnymi wbrew jego stanowisku szereg działaczy centrystów (w tym Philippe Douste-Blazy, Pierre Méhaignerie, Hervé de Charette) zdecydowało się kandydować pod szyldem UMP, która jednocześnie poparła grupę kandydatów UDF, w tym także jej lidera.
François Bayrou uzyskał mandat poselski, odchodząc z PE. Utrzymał też funkcję przewodniczącego Unii na rzecz Demokracji Francuskiej, której parlamentarna reprezentacja skurczyła się do 30-osobowej frakcji. Początkowo wspierał rządową większość prezydencką i gabinet Jean-Pierre’a Raffarina. W 2005 przeforsował decyzję o niewchodzeniu do nowego rządu, na czele którego stanął Dominique de Villepin (której nie podporządkował się minister Gilles de Robien). Rok wcześniej był jednym z inicjatorów utworzenia Europejskiej Partii Demokratycznej; został jej współprzewodniczącym, a w 2019 samodzielnym przewodniczącym.