Syn Leonarda i Mirosławy Zdrojewskich. W latach 70-tych pracował m. in. jako maszynista, fotograf oraz specjalista w zakładach zbożowych. Absolwent filozofii (1983) i kulturoznawstwa (1985) na Uniwersytecie Wrocławskim. W latach 80-tych był także pracownikiem naukowym na tej uczelni.
W 1990 roku został radnym w Radzie Miejskiej Wrocławia, a 5 czerwca tego samego roku - pierwszym niekomunistycznym prezydentem miasta. Szczególną popularność zyskał w czasie powodzi w 1997 roku, kiedy osobiście kierował akcją przeciwpowodziową. Przez cały okres prezydentury, do maja 2001 roku, pozostał bezpartyjny.
W 1997 roku został senatorem, otrzymując w wyborach 240 tys. głosów. Zrezygnował z mandatu 11 stycznia 2000 roku, gdy Trybunał Konstytucyjny orzekł, że funkcji prezydenta miasta nie można łączyć z mandatem senatorskim.
W 2001 roku został posłem na Sejm IV kadencji. Startował z list Platformy Obywatelskiej i zdobył ponad 47 tys. głosów. Zaraz po wyborze zrezygnował z immunitetu, by wyjaśnić przed sądem sprawę o niegospodarność, wytoczoną mu przez prokuraturę w związku z tzw. wrocławskim VAT-em. 10 marca 2004 roku został oczyszczony z zarzutów. W tym okresie był również członkiem rady nadzorczej Kredyt Banku oraz dyrektorem zarządzającym w firmie Thyssen Polska.
W 2005 roku ponownie dostał się do Sejmu RP z wrocławskiej listy PO. W 2006 roku został członkiem "gabinetu cieni" PO odpowiadającym za obronę narodową, członkiem komisji kultury i środków przekazu oraz przewodniczącym komisji obrony narodowej. 6 grudnia 2006 roku został przewodniczącym klubu parlamentarnego Platformy Obywatelskiej.
Po październikowych wyborach 2007 r. wszedł do Sejmu z list PO (uzyskał 213 883 głosy - co było trzecim wynikiem w kraju), a 16 listopada został powołany na stanowisko ministra kultury i dziedzictwa narodowego w rządzie Donalda Tuska. W wyborach z 9 października 2011 roku zdobył 149 962 i zapewnił sobie reelekcję.