Thomassen var Høyres 2. viseformann fra 1988 til 1990, da Jan P. Syse var partiformann. Da Syse dannet regjering etter stortingsvalget i 1989, ble Thomassen næringsminister. Regjeringen sprakk på EF-saken. I 1991 utga han en bok om regjeringens fall.