W drugim rządzie Donalda Tuska pozostał na stanowisku ministra kultury i dziedzictwa narodowego.
W 2009 zmniejszył dotację celową na zakup nowych wydawnictw dla samorządowych bibliotek publicznych z 28,5 mln do 10 mln zł (podwyższono ją w 2011 do 15 mln zł). Jednocześnie uruchomił na rzecz modernizacji i cyfryzacji infrastruktury bibliotecznej program Biblioteka+ (za pośrednictwem Instytutu Książki, nakładem około 70 mln zł w 2010) oraz Program Rozwoju Bibliotek (sfinansowany w kwocie około 100 mln zł przez Bill & Melinda Gates Foundation). W 2012 doprowadził – wbrew stanowisku m.in. Stowarzyszenia Bibliotekarzy Polskich i Związku Nauczycielstwa Polskiego – do zniesienia zakazu łączenia bibliotek z innymi instytucjami kultury.
W wyborach w 2014 uzyskał mandat eurodeputowanego VIII kadencji. 17 czerwca tego samego roku został odwołany ze stanowiska ministra, a 1 lipca 2014 złożył ślubowanie w Parlamencie Europejskim. W 2019 nie wystartował w kolejnych wyborach europejskich. W wyborach krajowych w tym samym roku z ramienia Koalicji Obywatelskiej został natomiast wybrany na senatora X kadencji w okręgu nr 6. 17 stycznia 2020 został wybrany przez Senat na członka Krajowej Rady Sądownictwa.