W latach 80. rozpoczął pracę jako wykładowca katedry prawa administracyjnego na Universidad de León. Zasiadał w trybunale, który rozpatrywał sprawę statutu autonomicznego wspólnoty Kastylia i León. W 2007 powrócił do aktywności politycznej, dołączając do inicjatywy Ciutadans de Catalunya. Rok później podpisał się pod manifestem na rzecz wspólnego języka (Manifiesto por una lengua común). W 2008 wybrano go w skład Międzynarodowej Akademii Prawa Porównawczego w Hadze.
We wrześniu 2008 został przedstawiony przez Związek, Postęp, Demokracja (UPyD) jako lider listy wyborczej tej partii w eurowyborach w 2009. Ugrupowanie to uzyskało 2,87%, a Francisco Sosa Wagner został jego przedstawicielem w Parlamencie Europejskim VII kadencjiProfil na stronie Parlamentu Europejskiego. W wyborach w 2014 z powodzeniem ubiegał się o europarlamentarną reelekcję. Kilka miesięcy po rozpoczęciu kadencji zrezygnował z mandatu, krytykując działania władz swojego ugrupowania. Później związał się z partią Obywatele.