Il était l'un des visages les plus connus de la majorité présidentielle au début du quinquennat d'Emmanuel Macron, mais depuis Cédric Villani a tourné le dos à LREM en janvier 2020, sans avoir réussi à définir la ligne du parti centriste, comme il l'a expliqué sur RMC ce 16 août : «Aujourd'hui encore, je suis incapable de dire ce que pense La République en Marche, quel est leur programme, qu'est-ce qu'il veulent», a expliqué le député de l'Essonne, élu en 2017 sous l'étiquette macroniste mais désormais porte-parole de Génération écologie, le parti de l'ancienne ministre Delphine Batho.
Exclu en janvier 2020 de LREM pour avoir maintenu sa candidature à la mairie de Paris malgré le soutien du parti à celle de Benjamin Griveaux, le mathématicien lauréat de la médaille Fields avait quitté le groupe LREM à l'Assemblée nationale en mai de la même année pour rejoindre l'éphémère groupe Écologie démocratie solidarité, dissous faute d'effectif suffisant dès octobre 2020.
Depuis, Cédric Villani siège parmi les non-inscrits, affichant sa sensibilité écologiste jusqu'à voter contre le projet de loi climat du gouvernement. Sur RMC ce 16 août, après son tacle à LREM, il a notamment parlé de «l'urgence climatique» et de «sa volonté de bâtir une Europe forte».