29 czerwca tego samego roku wraz z m.in. Grzegorzem Napieralskim ogłosił powstanie partii Biało-Czerwoni, której został wiceprzewodniczącym (przewodniczącą została Aleksandra Popławska). W wyborach parlamentarnych w 2015 nie ubiegał się o reelekcję.
W lutym 2016 był jednym ze współtwórców stowarzyszenia Inicjatywa Polska. W czerwcu 2017 opuścił Biało-Czerwonych, powracając do SLD. W lipcu 2018 został ogłoszony kandydatem koalicji SLD Lewica Razem w wyborach samorządowych w tym samym roku na urząd prezydenta m.st. Warszawy. W październikowym głosowaniu otrzymał poparcie na poziomie 1,5% (13 370 głosów), zajmując 6. miejsce spośród 14 kandydatów. Kandydował wówczas również bezskutecznie do rady miasta, zdobywając 5131 głosów (5,47% poparcia w okręgu).
W wyborach parlamentarnych w 2019 wystartował z pierwszego miejsca na liście SLD do Sejmu w okręgu podwarszawskim. Otrzymał 38 495 głosów, uzyskując mandat posła IX kadencji. W parlamencie został wiceprzewodniczącym Komisji Obrony Narodowej. W 2021, po przekształceniu partii SLD w Nową Lewicę i powołaniu wewnątrz niej frakcji SLD, Andrzej Rozenek nie został do niej przyjęty, w związku z czym organy partii uznały, że jego członkostwo w ugrupowaniu wygasło.