In vista delle elezioni amministrative del 2016, Majorino si candida alle primarie del centro-sinistra per nominare il candidato della coalizione come successore dell'uscente Giuliano Pisapia. Majorino si classifica terzo, dietro la vicesindaca Francesca Balzani e l'ex-commissario per l'Expo Giuseppe Sala, poi eletto sindaco. Majorino viene riconfermato Assessore alle politiche sociali nella giunta Sala.