Le , il est élu vice-président fédéral du FDP. À ce titre, il est chargé de l'intérim de la présidence du parti au lendemain du résultat catastrophique des élections fédérales du 22 septembre 2013, l'exclusion du parti du Bundestag, pour la première fois depuis 1949, ayant amené le président Philipp Rösler à la démission. Il est élu président fédéral du FDP le 7 décembre suivant, par 79 % des voix, lors d'un congrès fédéral extraordinaire et contre deux adversaires.