Winfried Nachtwei war von 2002 bis 2005 stellvertretender Vorsitzender der Bundestagsfraktion Bündnis 90/Die Grünen, seit 2005 ist er Fraktionssprecher für Sicherheits- und Abrüstungspolitik. Er war an der Gestaltung der rot-grünen Sicherheitspolitik und insbesondere an der Gestaltung des Afghanistan-Einsatzes maßgeblich beteiligt. Zum Ende der Legislatur­periode scheidet er aus dem Bundestag aus.