W początkowym okresie rządów koalicji SLD-PSL-UP poziom poparcia dla Platformy wynosił ok. 10% (podobnie jak PiS), traciła natomiast koalicja rządząca (ok. 35%), zyskiwała zaś Samoobrona RP (ok. 18%). PO stała się w tym czasie jedną z głównych krytycznych sił wobec rządu Leszka Millera. W jej imieniu szczególnie często występowała posłanka Zyta Gilowska, która krytykowała kolejne pomysły ministra finansów Grzegorza Kołodki, w tym tzw. abolicję podatkową. 5 marca 2002 Platforma Obywatelska Rzeczypospolitej Polskiej została wpisana do ewidencji partii politycznych pod numerem 131. Przed wyborami samorządowymi w 2002 Platforma zawarła porozumienie z Prawem i Sprawiedliwością (tzw. POPiS), które zajęło 1. miejsce w wyborach do sejmików w dwóch spośród czternastu województw, w którym startowało, a w każdym z nich uzyskało mandaty (w trzynastu województwach zwyciężyła koalicja SLD-UP, a w jednym LPR). Według sondaży partia pozostawała jednak w trudnej sytuacji – w grudniu 2002 poparcie dla niej kształtowało się na poziomie 10%, co dawało jej szóste miejsce – za SLD-UP (32%), Samoobroną RP (14%), PiS (14%), LPR (11%) oraz PSL (11%). W 2003 doszło też do zmiany na szczytach władzy w partii – jej przewodniczący oraz szef klubu parlamentarnego Maciej Płażyński zrezygnował z członkostwa w ugrupowaniu.