7 lipca 2008 Wilhelm Molterer ogłosił wyjście ÖVP z tzw. wielkiej koalicji, motywując to sprzecznościami z SPÖ. Głównym powodem była rozbieżność w sprawie stosunku do ratyfikacji Traktatu Lizbońskiego. ÖVP domagała się ponownej ratyfikacji traktatu w referendum w związku z odrzuceniem go w referendum w Irlandii. Socjaldemokraci wykluczali natomiast organizację powszechnego głosowania. W tej sytuacji 9 lipca 2008 parlament austriacki podjął decyzję o rozpisaniu przedterminowych wyborów na dzień 28 września 2008. W wyborach tych ÖVP poniosła porażkę, zajmując drugie miejsce i zdobywając 50 mandatów. Był to najsłabszy wynik tej partii w historii. Wilhelm Molterer 29 września 2008 zrezygnował z funkcji przewodniczącego ugrupowania. Na stanowisku tym zastąpił go Josef Pröll. 2 grudnia 2008 Josef Pröll zastąpił go również na stanowisku wicekanclerza i ministra finansów.
W 2011 zrezygnował z mandatu poselskiego, obejmując funkcję wiceprezesa Europejskiego Banku Inwestycyjnego. Został też przewodniczącym rady dyrektorów think tanku Globsec.