Under folkeavstemningen om Norges tilslutning til EU 1994 var Brundtland statsminister og arbeidet for norsk medlemskap. Hun kunngjorde at Thorvald Stoltenberg ville bli Norges eventuelle EU-kommissær. Forrige gang Norge stemte om EU var i 1972, og Trygve Bratteli trakk seg som statsminister som konsekvens av resultatet. Brundtland valgte å bli sittende som statsminister til tross for nederlaget.