Die Saison 2009 verlief für Ziółkowski wieder erfolgreicher und so gewann er bei den Weltmeisterschaften in Berlin mit einer Weite von 79,30 m die Silbermedaille hinter dem Slowenen Primož Kozmus und belegte anschließend beim World Athletics Final in Thessaloniki mit 76,96 m den sechsten Platz. Im Jahr darauf erreichte er bei den Europameisterschaften in Barcelona zwar das Finale, belegte dort mit 77,99 m den fünften Platz und gewann somit erneut keine Medaille auf kontinentaler Ebene. Bei den Leichtathletik-Weltmeisterschaften 2011 im südkoreanischen Daegu erreichte er mit 77,64 m Rang sieben und 2012 gewann er dann bei den Europameisterschaften in Helsinki mit 76,67 m die Bronzemedaille hinter dem Ungarn Krisztián Pars und Alexei Sagorny aus Russland. Anschließend gelangte er bei den Olympischen Spielen in London ein weiteres Mal bis in das Finale, in dem er mit 77,10 m auf Rang sechs landete. 2013 landete er bei den Weltmeisterschaften in Moskau mit 76,84 m auf dem neunten Platz und im Jahr darauf wurde er bei den Europameisterschaften in Zürich mit 78,41 m Fünfter. Am 7. Juli 2015 bestritt er beim Gyulai István Memorial in Székesfehérvár seinen letzten Wettkampf und erreichte dort mit einem Wurf auf 67,71 m Rang zehn.