Le , Luis Atienza est nommé ministre de l'Agriculture, de la Pêche et de l'Alimentation en remplacement de Vicente Albero, convaincu de fraude fiscale, devenant le benjamin du gouvernement, à seulement 36 ans[2]. Contraint de quitter ses fonctions exactement deux ans plus tard, avec l'arrivée au pouvoir du Parti populaire (PP), il se retire un temps de la vie politique. À l'occasion du XXXVe congrès fédéral du PSOE, il est nommé, en , directeur de campagne de Rosa Díez, candidate au poste de secrétaire générale[3]. Toutefois, Díez ne remporte que 65 voix, soit 6,55 % des voix, lors du vote du 22 juillet[4].
Après le retour au pouvoir du PSOE, en , il est nommé président de la société Réseau électrique d'Espagne[5]. Cette nomination crée la polémique, mais il obtient le soutien du nouveau ministre de l'Économie et des Finances, Pedro Solbes, qui rappelle que c'est à l'actionnaire majoritaire de choisir le dirigeant de l'entreprise[6]. Il est remplacé, le , par José Folgado, trois mois après la victoire du PP aux élections générales[7].