W 2023 Roman Giertych zainicjował powstanie „Sieci na Wybory”, koordynującej akcje przeciwników PiS w mediach społecznościowych. W tym samym roku ogłosił zamiar wystartowania w wyborach do Senatu. Polska 2050 zaproponowała wystawienie go jako kandydata w ramach paktu senackiego, jednak koncepcja ta nie uzyskała aprobaty innych podmiotów wchodzących w skład porozumienia. Ostatecznie polityk ogłosił, że nie wystartuje w wyborach.
27 sierpnia 2023 Donald Tusk zapowiedział start Romana Giertycha w wyborach do Sejmu z listy Koalicji Obywatelskiej w okręgu kieleckim, w którym pierwsze miejsce na liście PiS objął Jarosław Kaczyński. Roman Giertych otrzymał ostatnie miejsce na liście KO w tym okręgu. W wyborach zdobył 23 622 głosy, uzyskując mandat poselski. W styczniu 2024 został wiceprzewodniczącym klubu parlamentarnego KO. W lipcu tego samego roku Donald Tusk zapowiedział zawieszenie go w prawach członka klubu i usunięcie z funkcji jego wiceprzewodniczącego;