Karierę polityczną rozpoczął w 1985, wstępując do ZSL, z którego listy został posłem Sejmu kontraktowego.
5 czerwca 1992 został desygnowany przez prezydenta Lecha Wałęsę i Sejm RP na urząd premiera. 10 lipca 1992 misja stworzenia chrześcijańsko-ludowo-liberalnego rządu zakończyła się niepowodzeniem (tzw. 33 dni Pawlaka).
Ponownie został premierem po wyborach parlamentarnych w 1993 i stworzeniu rządu koalicyjnego SLD-PSL. W marcu 1995 jego rząd został odwołany na drodze konstruktywnego wotum nieufności, w którym koalicja SLD i PSL wskazała jako kandydata premiera Józefa Oleksego. Z okresem jego rządów wiązała się sprawa tzw. trójkąta Buchacza.
W 1995 kandydował na urząd Prezydenta RP (po rezygnacji z kandydowania Józefa Zycha, ówczesnego marszałka Sejmu). W 1. turze wyborów uzyskał 4,31% poparcia (5. miejsce, 770 417 głosów).
15 czerwca 2004 objął stanowisko przewodniczącego klubu parlamentarnego PSL, a 29 stycznia 2005 został ponownie wybrany na prezesa partii. Po przedterminowych wyborach w 2007 i zawiązaniu przez PSL koalicji rządowej z PO 16 listopada 2007 objął urzędy ministra gospodarki i wiceprezesa Rady Ministrów w pierwszym rządzie Donalda Tuska. 11 kwietnia 2010 został wiceprzewodniczącym Międzyresortowego Zespołu do spraw koordynacji działań podejmowanych w związku z tragicznym wypadkiem lotniczym pod Smoleńskiem, powołanego przez premiera Donalda Tuska po katastrofie polskiego Tu-154 w Smoleńsku.
21 kwietnia 2010 zadeklarował start w przedterminowych wyborach prezydenckich z ramienia PSL. 6 maja 2010 został zarejestrowany jako kandydat przez PKW. W pierwszej turze uzyskał 294 273 głosy (1,75%), zajmując 5. miejsce spośród 10 kandydatów. 20 maja 2010 został powołany przez tymczasowo wykonującego obowiązki Prezydenta RP Bronisława Komorowskiego w skład Rady Bezpieczeństwa Narodowego. W 2011 został przewodniczącym honorowego komitetu ds. obchodów jubileuszu 80 lat "Zielonego Sztandaru".
Po wyborach parlamentarnych w 2011 zachował stanowiska wicepremiera i ministra gospodarki w drugim rządzie Donalda Tuska.
17 listopada 2012 podczas XI kongresu PSL w Pruszkowie bez powodzenia ubiegał się o ponowny wybór na prezesa PSL. W głosowaniu otrzymał 530 głosów, przegrywając z Januszem Piechocińskim, na którego zagłosowało 547 delegatów. Dwa dni później ogłosił podanie się do dymisji (przyjętej następnie przez premiera Donalda Tuska) z funkcji wicepremiera i ministra gospodarki. Odwołany został 27 listopada.
Karierę polityczną rozpoczął w 1985, wstępując do ZSL, z którego listy został posłem Sejmu kontraktowego.
5 czerwca 1992 został desygnowany przez prezydenta Lecha Wałęsę i Sejm RP na urząd premiera. 10 lipca 1992 misja stworzenia chrześcijańsko-ludowo-liberalnego rządu zakończyła się niepowodzeniem (tzw. 33 dni Pawlaka).
Ponownie został premierem po wyborach parlamentarnych w 1993 i stworzeniu rządu koalicyjnego SLD-PSL. W marcu 1995 jego rząd został odwołany na drodze konstruktywnego wotum nieufności, w którym koalicja SLD i PSL wskazała jako kandydata premiera Józefa Oleksego. Z okresem jego rządów wiązała się sprawa tzw. trójkąta Buchacza.
W 1995 kandydował na urząd Prezydenta RP (po rezygnacji z kandydowania Józefa Zycha, ówczesnego marszałka Sejmu). W 1. turze wyborów uzyskał 4,31% poparcia (5. miejsce, 770 417 głosów).
15 czerwca 2004 objął stanowisko przewodniczącego klubu parlamentarnego PSL, a 29 stycznia 2005 został ponownie wybrany na prezesa partii. Po przedterminowych wyborach w 2007 i zawiązaniu przez PSL koalicji rządowej z PO 16 listopada 2007 objął urzędy ministra gospodarki i wiceprezesa Rady Ministrów w pierwszym rządzie Donalda Tuska. 11 kwietnia 2010 został wiceprzewodniczącym Międzyresortowego Zespołu do spraw koordynacji działań podejmowanych w związku z tragicznym wypadkiem lotniczym pod Smoleńskiem, powołanego przez premiera Donalda Tuska po katastrofie polskiego Tu-154 w Smoleńsku.
21 kwietnia 2010 zadeklarował start w przedterminowych wyborach prezydenckich z ramienia PSL. 6 maja 2010 został zarejestrowany jako kandydat przez PKW. W pierwszej turze uzyskał 294 273 głosy (1,75%), zajmując 5. miejsce spośród 10 kandydatów. 20 maja 2010 został powołany przez tymczasowo wykonującego obowiązki Prezydenta RP Bronisława Komorowskiego w skład Rady Bezpieczeństwa Narodowego. W 2011 został przewodniczącym honorowego komitetu ds. obchodów jubileuszu 80 lat "Zielonego Sztandaru".
Po wyborach parlamentarnych w 2011 zachował stanowiska wicepremiera i ministra gospodarki w drugim rządzie Donalda Tuska.
17 listopada 2012 podczas XI kongresu PSL w Pruszkowie bez powodzenia ubiegał się o ponowny wybór na prezesa PSL. W głosowaniu otrzymał 530 głosów, przegrywając z Januszem Piechocińskim, na którego zagłosowało 547 delegatów. Dwa dni później ogłosił podanie się do dymisji (przyjętej następnie przez premiera Donalda Tuska) z funkcji wicepremiera i ministra gospodarki. Odwołany został 27 listopada.