Dal 1975 al 1985 è stato segretario piemontese della Cgil. Nel 1985 viene eletto nella segreteria nazionale della Cgil, incarico che ricopre fino al 1994, quando diventa segretario nazionale del Partito della Rifondazione Comunista, ruolo che gli viene riconosciuto consecutivamente in ogni congresso successivo, compreso quello di marzo del 2005.In precedenza era stato iscritto prima al Partito Socialista Italiano poi al Partito Socialista di Unità Proletaria (Psiup). Nel 1971, anno della scomparsa del Psiup, entra nel Pci. Dopo la svolta della Bolognina ha aderito al Pds e nel 1993 si è iscritto al Prc. Nel maggio del 2004 viene eletto presidente del Partito della Sinistra Europea (Pse), incarico che gli viene confermato ad ottobre del 2005 ad Atene, durante il primo congresso del Pse. È stato eletto deputato italiano per il Partito della Rifondazione Comunista nel 1994, nel 1996, nel 2001. Nel giugno del 1999 è stato eletto parlamentare europeo, così come nel 2004. Nel 2006 è stato rieletto deputato italiano nella circoscrizione Piemonte 1 e il 29 aprile del 2006 Presidente della Camera dei Deputati e ha dovuto rassegnare le dimissioni da segretario di Rifondazione Comunista.Alle elezioni politiche del 2008 è stato candidato con la coalizione “Sinistra Arcobaleno” alla carica di Presidente del Consiglio dei Ministri. Da maggio 2008, terminata l'esperienza di Presidente della Camera, è Presidente della Fondazione della Camera dei Deputati. Sono state pubblicate raccolte di suoi articoli ed è autore di più libri, tra i quali La camera dei lavori (Ediesse), Verso la democrazia autoritaria (Datanews), Tutti i colori del rosso (Sperling & Kupfer), Le due sinistre (con Alfonso Gianni, Sperling & Kupfer), Pensare il ’68 (con Alfonso Gianni, Ponte alle Grazie), Le idee che non muoiono (con A. Gianni, Ponte alle Grazie), Per una pace infinita (con A. Gianni, Ponte alle Grazie), Non violenza - Le ragioni del pacifismo (Fazi editore) insieme a Lidia Menapace e Marco Revelli, Analisi collettiva, un incontro tra Fausto Bertinotti e Pietro Ingrao a Villa Piccolomini a Roma il 5 novembre 2004, edito da Nuove edizioni romane. Poi ancora L'Europa delle passioni forti (con Alfonso Gianni Ponte alle Grazie), Io ci provo con Cosimo Rossi (Manifesto Libri), Il ragazzo con la maglietta a strisce conversazione con Wilma Labate (Aliberti editore), La città degli uomini. Cinque riflessioni in un mondo che cambia con Sergio Valzania (Arnoldo Mondadori Editore), Devi augurarti che la strada sia lunga (maggio 2009 con Ritanna Armeni e Rina Gagliardi, Ponte alle Grazie). Infine l'ultima pubblicazione Chi comanda qui? Come e perché si è smarrito il ruolo della Costituzione? (2010 - Arnoldo Mondadori Editore). Dal maggio 2007 è direttore della rivista bimestrale da lui fondata «alternative per il socialismo».