W wyborach parlamentarnych w 2011 był kandydatem Platformy Obywatelskiej do Sejmu z okręgu gdańskiego (jako bezpartyjny), nie uzyskał jednak mandatu poselskiego.
18 listopada 2011 prezydent Bronisław Komorowski powołał go na urząd ministra-członka Rady Ministrów w drugim rządzie Donalda Tuska, przy czym Tomasz Arabski pozostał także szefem KPRM. Objął również funkcję przewodniczącego Komitetu Stałego Rady Ministrów. 25 lutego 2013 odszedł z rządu. 23 kwietnia 2013 został mianowany ambasadorem nadzwyczajnym i pełnomocnym RP w HiszpaniiPostanowienie Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 23 kwietnia 2013 r. nr 110-21-2013 w sprawie mianowania Ambasadora Rzeczypospolitej Polskiej (). oraz w AndorzePostanowienie Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 23 kwietnia 2013 r. nr 110-22-2013 w sprawie mianowania Ambasadora Rzeczypospolitej Polskiej ().. Urząd ambasadora objął 24 maja 2013. Z dniem 18 grudnia 2015, wkrótce po wygranych przez PiS wyborach i powołaniu nowego rządu, został odwołany z tych stanowiskPostanowienie Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 14 grudnia 2015 r. nr 110.79.2015 w sprawie odwołania Ambasadora Rzeczypospolitej Polskiej ().Postanowienie Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 14 grudnia 2015 r.