月17日，被指定作为大野松茂的后继，下次大选在埼玉县第9区，大野亲自担任大冢的选举对策本部长。不过在2009年8月30日举行的第45届日本众议院议员总选举，和很多2005年首次当选的新人议员一样，大冢未能成功连任。2012年12月16日的第46届日本众议院议员总选举，大冢再度挑战埼玉县第9区，结果以6万票绝对优势击败上次的对手五十岚文彦（民主党），成功单选，而且五十岚未能在比例区复活当选。