Pagrotsky var så statsråd i Statsrådsberedningen 1996-1997 med blant annet ansvar for spørsmål innen våpeneksport, i 1997-1998 handelsminister ved næringsdepartementet, og i perioden 1998-2002 handelsminister ved utenriksdepartementet. Han var utdannings- og kulturminister (i et samlet departement i perioden 2004-2006, og har vært riksdagsmedlem siden 2002.