W ramach partii był przewodniczącym rady wykonawczej (1993–1997), pierwszym wiceprzewodniczącym (1997–2000), pełniącym obowiązki przewodniczącego (2000–2001) i przewodniczącym (2001–2005). W 2005 na czele ugrupowania stanął Mircea Geoană. Adrian Năstase był później przewodniczącym rady wykonawczej i rady krajowej socjaldemokratów.
W 1990 po raz pierwszy został wybrany do Izby Deputowanych. Reelekcję do niższej izby rumuńskiego parlamentu uzyskiwał w wyborach w 1992, 1996, 2000, 2004 i 2008. Pełnił funkcję wiceprzewodniczącego Izby Deputowanych, zaś w latach 1992–1996 i 2004–2006 stał na jej czele. W latach 1990–1992 zajmował stanowisko ministra spraw zagranicznych. W grudniu 2000, po zwycięstwie lewicy w wyborach parlamentarnych, objął urząd premiera, który sprawował przez czteroletnią kadencję do grudnia 2004.
W 2004 wystartował w wyborach prezydenckich. W pierwszej turze z listopada otrzymał 40,97% głosów, zajmując pierwsze miejsce. W drugiej z grudnia poparło go 48,77% głosujących, przegrał tym samym z kandydatem centroprawicy Traianem Băsescu. W 2012 ostatecznie odszedł z rumuńskiego parlamentu.