访问美国期间被委任代理党主席一职。2010年，因张花冠参选嘉义县长选举辞去立委，陈明文参加嘉义县山区立法委员补选，并以近六成八的选票当选。2012年，在2012年中华民国立法委员选举中当选嘉义县第二选举区立法委员。2016年，在2016年中华民国立法委员选举以65%得票率连任，其后陈明文有意参选立法院长选举，经高雄市长陈菊协调，与柯建铭、苏嘉全协商，由苏嘉全代表民进党参选，促成首次由民进党人士担任立法院长。
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大埔美开发案.20