2012年の第46回衆議院議員総選挙では、福岡5区で前回総選挙から9万票以上の票を減らし、自民党元職の原田義昭に約6万票の大差をつけられ、比例復活もできず落選した。
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。