С декабря 2001 г. — председатель попечительского совета фонда «Центра национальной славы России» (ЦНСР), в попечительский совет которого вошли Сергей Иванов, Владимир Кожин, Виктор Черкесов, Георгий Полтавченко, Сергей Чемезов, Виктор Казанцев, а также представители Московской Патриархии.
С января 2002 по апрель 2003 г. был председателем совета директоров ОАО «Восточный порт» (г. Находка).
В феврале 2002 был назначен первым заместителем министра путей сообщения РФ (министр — Геннадий Фадеев). Курировал вопросы координации различных видов транспорта, инвестиционные проекты.
С мая 2002 г. — член совета директоров (представитель государства) ОАО «Морской порт Санкт-Петербург».
С мая 2003 года — член совета директоров ОАО «Траснкредитбанк».
В июне 2003 г. был включен в утвержденный премьер-министром Михаилом Касьяновым состав российской части межправительственной рабочей группы при интеграционном комитете Европейского экономического сообщества.
С сентября 2003 года — член правительственной комиссии по транспортной политике.
В 2003 г. купил ЗАО «Миллениум Банк» (председатель правления — Михаил Байдаков; председатель совета директоров — Владимир Першин; в совете директоров также Наталья Якунина и Александр Мельник).
В 2003 г. после ареста Михаила Ходорковского и отставки руководителя администрации президента Александра Волошина СМИ писали о Якунине как об одном из кандидатов на пост руководителя администрации президента РФ[34]
.В октябре 2003 г. был освобожден от должности поста первого заместителя министра путей сообщения РФ в связи с переходом на другую работу: первым вице-президентом ОАО «Российские железные дороги» («РЖД», президент — Геннадий Фадеев).
С 2004 г. — председатель совета директоров ОАО «Траснкредитбанк».
С августа 2004 по июнь 2005 г. — председатель совета директоров ЗАО «Компания ТрансТелеком».
С 15 июня 2005 г. до августа 2015 г. — президент РАО «РЖД».
С января 2006 г. является научным руководителем и председателем попечительского аппарата Центра проблемного анализа и государственно-управленческого проектирования при Отделении общественных наук РАН; среди членов попечительского совета — Дмитрий Мезенцев (бывший губернатор Иркутской области, ныне — генеральный секретарь Шанхайской организации сотрудничества), Георгий Полтавченко (ныне — губернатор Санкт-Петербурга), генеральный директор ГК «Ростех» Сергей Чемезов. В 2013 г. с деятельностью Центра был связан казус: в марте Центр опубликовал доклад «Избирательная система и успешность государства», в котором анализировались избирательные кампании 2011–2012 годов по выборам депутатов Государственной думы и президента России. Авторы доклада утверждали, что итоги выборов депутатов Государственной думы 2011 г. были сфальсифицированы, а в действительности «Единая Россия» уступила КПРФ. Победу Владимира Путина на выборах президента авторы назвали легитимной, но ему, по оценкам авторов, были приписаны 12 процентов голосов[35]
. Владимир Якунин заявил об «отсутствии абсолютной научной достоверности модели, использованной в работе». Бывший депутат Государственной думы, автор доклада о фальсификациях на выборах Степан Сулакшин вынужден был уйти в отставку с поста генерального директора Центра.Якунин выступал категорически против приватизации ОАО «РЖД», против дальнейшей приватизации компании «Трансконтейнер» (дочерней структуры ОАО «РЖД»)[36]
, против разрешения частным компаниям использовать локомотивную тягу[37].С 2010 г. — заведующий кафедрой государственной политики факультета политологии МГУ им. М. В. Ломоносова
С января 2010 г. — член попечительского совета фонда «Русский мир» (председатель попечительского совета — Людмила Вербицкая, исполнительный директор правления — Вячеслав Никонов).
С 2012 г. — член попечительского совета Российского военноисторического общества, созданного по инициативе президента Путина.
12 декабря 2012 г. в Париже состоялось заседание Генеральной ассамблеи Международного союза железных дорог (МСЖГ), на котором президент ОАО «РЖД» Якунин был избран её председателем.
В 2013 г. Якунину удалось пролоббировать использование средств Фонда национального благосостояния для финансирования инвестиционной программы ОАО «РЖД» через механизм инфраструктурных облигаций.
Дача Якунина площадью 7 гектаров с 50-метровым бассейном, сауной 1400 квадратных метров и молитвенной комнатой с особым микроклиматом для дорогих икон и книг была расположена в деревне Акулинино городского округа Домодедово Московской области. Борис Немцов на своей странице в Facebook опубликовал скриншот документа, согласно которому Якунин владел земельным участком в населённом пункте Акулинино с февраля 2007 г. по февраль 2011 г.[38]
Сам Якунин опроверг, что на территории дачи имеется шубохранилище, но это слово стало ассоциироваться с его именем.