田中直紀
2008年9月26日、自民党に離党届を提出。その後、第45回衆議院議員総選挙を目前に控えた翌年の2009年8月15日に新潟県長岡市内で記者会見を開き、眞紀子とともに民主党への入党を表明した。記者会見の場で鳩山由紀夫民主党代表は「夫婦そろっての民主党入党を心から歓迎する」と述べた。
第22回参議院議員通常選挙では民主党公認で新潟県選挙区から出馬し、3選。2011年9月、民主党の総務委員長に就任。2012年1月13日より6月4日まで野田第1次改造内閣の防衛大臣を務めた(後述)。
2014年9月、民主党参議院議員副会長に就任。
2015年9月、第24回参議院議員通常選挙では民主党(翌年3月、民進党に改称)公認で比例区からの出馬を希望し、12月、正式決定する。
2016年7月10日、参議院選挙比例代表で4選を目指すも落選。これにより衆参両院において69年間存在していた田中家の議席は消滅することとなった。また、選挙期間中に中央選挙管理会に届け出をしていない文書を配布した容疑で、事務所関係者2名と共に9月12日付で書類送検された。その後略式起訴され、罰金30万円(事務所関係者2人は罰金20万円)の略式命令を受けた。また、10月20日から5年間公民権停止処分。2016年10月20日、9月20日付けで党本部に離党届を提出し受理されたことが民進党新潟県連常任幹事会で報告された。
2022年春の叙勲で妻の眞紀子と共に旭日大綬章を受章。