Fue nombrado presidente del PNL en agosto de 2002.

En 2003 su partido se acercó al líder del Partido Demócrata Traian Băsescu, entonces alcalde de Bucarest, e inició una alianza llamada "D.A. - Dreptate şi Adevăr" (Justicia y Verdad).

Citó serios problemas de salud como una razón para su decisión.

En enero de 2008, el PLD se fusionó con el Partido Demócrata para formar el Partido Liberal Democrático (PDL), del que Stolojan era entonces miembro.

Cinco días más tarde, retiró su aceptación, diciendo que renunciaba en favor de un candidato más joven; siendo elegido Emil Boc.