Przez półtora roku reprezentowała Polskę w Konwencie Europejskim.

W styczniu 2004 została rekomendowana przez Komisję Spraw Zagranicznych na polskiego komisarza w Brukseli. W maju tego samego roku objęła stanowisko komisarza, członka Komisji Europejskiej przy Pascalu Lamy, francuskim komisarzu ds. handlu. W listopadzie 2004 została komisarzem ds. polityki regionalnej w nowo utworzonej Komisji Europejskiej pod kierownictwem José Manuela Durão Barroso.

W 2004 została matką chrzestną okrętu ORP „Kondor”, który odwiedziła w 2011. Zaangażowała się w działalność Kongresu Kobiet, ruchu i powstałego na jego bazie stowarzyszenia, działającego na rzecz równego statusu kobiet i mężczyzn. W 2011 została premierem w gabinecie cieni Kongresu Kobiet.

W 2009 została kandydatką Platformy Obywatelskiej w wyborach do PE jako lider listy w okręgu Warszawa. Mandat eurodeputowanej uzyskała z wynikiem 311 018 głosów. Przyjmując mandat, złożyła rezygnację z członkostwa w Komisji Europejskiej. 20 lipca 2009 została przewodniczącą Komisji Rozwoju Regionalnego w PE.

W 2014 z powodzeniem ubiegała się o reelekcję w wyborach europejskich.