Działalność od 1999 Po wyborach Guy Verhofstadt sformował pierwszy od 1958 belgijski rząd, w którym nie znaleźli się chrześcijańscy demokraci. Jean-Luc Dehaene pozostał senatorem do 2000, następnie przez sześć lat sprawował urząd burmistrza Vilvoorde. Od 2001 do 2003 był także wiceprzewodniczącym Konwentu Unii Europejskiej.
W 2003 ponownie kandydował w wyborach krajowych dla wsparcia swojego ugrupowania z ostatniego miejsca na liście partyjnej. W wyborach w 2004 uzyskał mandat deputowanego do Parlamentu Europejskiego. W 2007 angażował się w rozmowy koalicyjne nad powołaniem nowego gabinetu, w 2008 stanął na czele instytucji finansowej Dexia.
W wyborach europejskich w 2009 uzyskał reelekcję. Został członkiem grupy Europejskiej Partii Ludowej i wiceprzewodniczącym Komisji Budżetowej w PE VII kadencji.