W czerwcu 2005 ogłosił dołączenie do regionalnych struktur Platformy Obywatelskiej w Lublinie. W wyborach parlamentarnych w tym samym roku wystartował do Sejmu z listy PO, zdobył 26 275 głosów i uzyskał mandat poselski. W sprawie domniemanego finansowania jego kampanii wyborczej przez podstawionych ludzi, w tym emerytów i studentów w Prokuraturze Okręgowej w Radomiu było prowadzone śledztwo, zostało ono umorzone w 2009[19], a następnie wznowione[20]. Był członkiem prezydium Klubu Parlamentarnego PO oraz Komisji Kultury i Środków Przekazu.
W wyborach parlamentarnych w 2007 po raz drugi uzyskał mandat poselski, otrzymując 44 186 głosów. W VI kadencji został członkiem Komisji Odpowiedzialności Konstytucyjnej, do 2009 kierował Komisją Nadzwyczajną do spraw związanych z ograniczaniem biurokracji „Przyjazne Państwo”, następnie został jej wiceprzewodniczącym, a w październiku 2009 ponownie przewodniczącym (po roku został ponownie odwołany). W tym samym miesiącu wybrany został na wiceprzewodniczącego Klubu Parlamentarnego Platformy Obywatelskiej (funkcję tę pełnił do sierpnia 2010).
W październiku 2010 podczas kongresu założycielskiego Stowarzyszenia „Ruch Poparcia Palikota” zapowiedział rezygnację z członkostwa w PO, w związku z planami założenia własnej partii politycznej oraz złożenie mandatu poselskiego w grudniu 2010[21].