Ha sido Ministra de Ciencia e Innovación del Gobierno de España durante toda la IX Legislatura (2008-2011). Bajo su liderazgo se lanzaron algunas de las mayores reformas en la I+D+i española de las últimas décadas: la Estrategia Universidad 2015; la Estrategia Española de Innovación; y la Ley de la Ciencia, la Tecnología y la Innovación. Asimismo, se modernizaron los principales instrumentos estatales de fomento y financiación de la I+D.
