Vorið 2009 tók við ríkisstjórn Vinstri grænna og Samfylkingarinnar, í kjölfar bankahrunsins. Eitt umdeildasta verkefni hennar varð umsókn Íslands um aðild að Evrópusambandinu. Jón Bjarnason sat í stjórninni sem sjávarútvegs- og landbúnaðarráðherra, þótt hann væri sjálfur eindreginn andstæðingur aðildar.
