Koalicja ta wygrała wybory parlamentarne we wrześniu 2001, zdobywając 41,04% głosów i 216 mandatów poselskich oraz 75 mandatów senatorskichRocznik Statystyczny Rzeczypospolitej Polskiej 2002, . W Sejmie SLD i UP utworzyły osobne kluby. Klub SLD liczył na początku kadencji 200 posłów, a klub Unii Pracy 16 posłów; w klubie SLD zasiadali początkowo też obaj wybrani w wyborach przedstawiciele PLD (Roman Jagieliński oraz Wojciech Domaradzki), a także przedstawiciel KPEiR (Tomasz Mamiński) i przedstawiciel SD (Jan Klimek). W Senacie natomiast wspólny klub (SLD-UP „Lewica Razem”) przetrwał do końca kadencji (na końcu kadencji liczył 58 senatorów).
W latach 2001–2004 oba ugrupowania (do 2003 wraz z PSL), tworzyły rząd Leszka Millera. Członkowie SLD objęli większość resortów, natomiast jedynym przedstawicielem UP w składzie Rady Ministrów był przewodniczący partii Marek Pol, który obejmował tekę wicepremiera i ministra infrastruktury.
Wybory samorządowe w 2002 Koalicja SLD-UP kontynuowana była podczas wyborów samorządowych w 2002.