Według katalogów opublikowanych przez Instytut Pamięci Narodowej w kwietniu 1977 miał zostać zarejestrowany przez Wojskową Służbę Wewnętrzną jako tajny współpracownik „Pawlik” i następnie już w grudniu tego samego roku wyrejestrowany z powodu „braku możliwości”. Zbigniew Pawłowicz potwierdził parafowanie dokumentu w trakcie swojego pobytu w Egipcie (gdzie pracował w Polskim Szpitalu Polowym w ramach misji pokojowej ONZ UNEF II), wskazując, iż w rzeczywistości nie podjął współpracy. W 2009 Sąd Okręgowy w Bydgoszczy orzekł, że jego oświadczenie lustracyjne, w którym zaprzeczył współpracy ze służbami specjalnymi PRL jest zgodne z prawdą, oddalając wniosek IPN.
W wyborach parlamentarnych w 2011 Zbigniew Pawłowicz nie ubiegał się o reelekcję. Bez powodzenia kandydował z listy PO w wyborach do Parlamentu Europejskiego w 2014. W tym samym roku z ramienia tej partii uzyskał mandat radnego Sejmiku Województwa Kujawsko-Pomorskiego.
W wyborach parlamentarnych w 2015 wystartował do Sejmu z pierwszego miejsca listy PO w okręgu bydgoskim. Został wybrany na posła VIII kadencji, otrzymując 32 552 głosy. W Sejmie VIII kadencji został członkiem Komisji Zdrowia.