Ayant rejoint Démocratie libérale, il quitte l'UDF lors de la scission de ce parti d'avec cette dernière.
En 2007, il est candidat aux élections législatives dans la 9e circonscription de Paris avec le soutien de l'UMP où il obtient 31,1 % des voix au soir du premier tour contre 38,6 % au socialiste Jean-Marie Le Guen. Il est battu lors du second tour, ne rassemblant que 37,43 % des suffrages contre 62,57 % à Jean-Marie Le Guen.
Il s'est impliqué au cours de ses mandats dans l’installation des premières pistes cyclables, l’invention des quartiers tranquilles, la mise en place sur Paris de la collecte sélective, la création du Club du véhicule électrique, la création de l'Observatoire du bruit et la pérennisation d’Airparif.
Réélu conseiller de Paris en 2001, il rejoint l’UMP lors de la fondation de celle-ci en 2002.
En , il rejoint le groupe Parisiens progressistes, constructifs et indépendants au Conseil de Paris, composé de six élus LR (Marie-Laure Harel, Nathalie Kosciusko-Morizet, Thierry Hodent, Pierre Auriacombe et Jérôme Dubus).
Pour les élections sénatoriales de 2017 à Paris, il est n°5 de l'une des trois listes de droite qui se présentent (« Liste républicaine de la droite et du centre »)[1].
État civil
Patrick Trémège est marié, a un enfant et exerce la profession de conseil en communication et en stratégie d’entreprise.
Controverse
Patrick Trémège fait partie des élus mis en cause en 2018 par le Canard enchaîné pour leur participation aux voyages organisés par le SIAAP[2].
