Die grosse Kammer beugte sich in der Wintersession 2023 als Zweitrat über die Revision des CO2-Gesetzes für die Periode 2025–2030. Die Kommissionsmitglieder Stefan Müller-Altermatt (mitte, SO) und Delphine Klopfenstein Broggini (gp, GE) stellten die Vorlage vor. Müller-Altermatt berichtete, dass die Vorlage als «schlank» bezeichnet werden könne und damit auch bei einem allfälligen Plebiszit bestehen sollte und trotzdem dem Ziel der Halbierung der CO2-Emissionen bis 2030 entspreche. Die vorberatende UREK-NR schlage als einzige grössere Änderung vor, eine Abgabe auf Flüge mit Privatjets einzuführen. Ausserdem habe die Kommission mittels Einreichung eines Vorstosses (Po. 23.4334) versucht, die Rückverteilung der CO2-Abgabe an die Haushalte sichtbarer auszugestalten.
In der Eintretensdebatte zeigte sich, dass alle Fraktionen gewillt waren, dem Geschäft eine Chance zu geben; ein Antrag auf Nichteintreten lag denn auch nicht vor. In den Voten von Mitte-Nationalrätin Priska Wismer-Felder (mitte, LU) und GLP-Mitglied Martin Bäumle (glp, ZH) zeigte sich das Dilemma zwischen dem Willen, ein effektives Gesetz, welches zu spürbaren Emissionsreduktionen führen soll, zu gestalten und der Angst vor einem Referendum gegen die Vorlage. Matthias Jauslin (fdp, AG) von der FDP und SVP-Vertreter Christian Imark (svp, SO) warnten vor allem davor, das Gesetz nicht zu überladen respektive keine neuen oder höheren Abgaben einzuführen, damit es nicht wieder in einer Volksabstimmung abgelehnt werde. Auf der anderen Seit des politischen Spektrums kritisierten die Grünen sowie die SP, dass das Gesetz nicht ambitioniert genug sei. Gabriela Suter (sp, AG) von der SP gab zu bedenken, dass eine bescheidene Emissionsreduktion für die Periode 2025 bis 2030 bedeute, dass in den folgenden Jahren umso strengere und teurere Massnahmen ergriffen werden müssten, um das Netto-Null-Ziel zu erreichen. Vor diesem Hintergrund wies Grünen-Vertreter Chistophe Clivaz (gp, VS) auf die von den Grünen und der SP lancierte Klimafonds-Initiative hin, mit welcher das Netto-Null-Ziel doch noch erreicht werden könne. Die Eintretensdebatte abschliessend stellte Umweltminister Albert Rösti die für ihn wichtigsten Grundsätze der Vorlage vor. Rösti lobte das Tempo, mit welchem die Räte die Gesetzesrevision berieten. So könne es gelingen, dass keine Lücke entstehe und das Gesetz und die ausführende Verordnung bis am 1.1.2025 in Kraft gesetzt werden können. Auch sei es wichtig, dass das Gesetz mehrheitsfähig bleibe, weshalb der Bundesrat die von der UREK-NR vorgeschlagene Einführung einer Flugticketabgabe auf Privatflüge sowie eine Erhöhung der CO2-Abgabe und der Benzinsteuer ablehne.
Eintreten wurde anschliessend ohne Gegenantrag beschlossen. Die massgebenden Entscheide, die in der Detailberatung getroffen wurden, waren die folgenden:
Susanne Vincenz-Stauffachers (fdp, SG) Minderheitsantrag betraf das Emissionsreduktionsziel im Inland. Die FDP-Vertreterin beantragte, hierbei dem tieferen Inlandziel des Ständerats zu folgen. Die Mehrheit des Rates sprach sich aber dafür aus, ihrer Kommission zu folgen und legte das Inlandziel bei 75 Prozent fest. Dadurch wurde eine erste Differenz zum Erstrat geschaffen. Auch beim CO2-Ausstoss von neu in Verkehr gebrachten Fahrzeugen folgte der Rat seiner Kommission und stellte sich damit gegen den Minderheitsantrag Jauslin sowie gegen die Version des Ständerates. Eine weitere wichtige Differenz wurde mit der von der Minderheit Imark geforderten Streichung der so genannten Überführungspflicht geschaffen. Mit diesem Instrument wollte der Bundesrat Importeure von fossilen Treibstoffen verpflichten, über das Inverkehrbringen von erneuerbaren Treibstoffen einen bestimmten Anteil der CO2-Emissionen aus dem Verkehr zu vermindern. Imark monierte, dass diese Überführungspflicht den Benzinpreis massgeblich verteuern werde. Der Nationalrat stimmte dieser Streichung deutlich zu; neben der Grünen- und der GLP-Fraktion sprachen sich nur einige Mitglieder der FDP.Liberalen- sowie eine Mehrheit der Mitte-Fraktion für die Beibehaltung der Überführungspflicht aus. Bei der CO2-Abgabe auf Brennstoffen beantragte eine Minderheit Suter, dass der Bundesrat den Abgabesatz auf bis zu 180 CHF pro Tonne CO2 anheben könnte. Die Mehrheit des Rates wollte jedoch beim Vorschlag des Bundesrats, des Ständerats sowie der UREK-NR bleiben, und legte einen Abgabesatz von höchstens 120 CHF pro Tonne CO2 fest. Im Bereich der Luftfahrt lehnte der Nationalrat die Einführung einer Abgabe für Flüge mit Privatjets ab. Die geschlossen stimmenden SVP-, FDP.Liberalen- und GLP-Fraktionen sowie eine Minderheit der Mitte votierten gegen diese Abgabe. Des Weiteren gab auch die Förderung von Ladeinfrastrukturen für Elektroautos zu reden, wobei ein Antrag der Mehrheit sowie drei Minderheitsanträge vorlagen. Die Mehrheit des Rates folgte hierbei seiner Kommission und sprach sich dafür aus, in den Jahren 2025-2030 bis zu CHF 20 Mio. für diese Ladeinfrastruktur aufzubringen. Hiermit entstand eine weitere Differenz zum Ständerat, der die Förderung der Ladestationen gänzlich gestrichen hatte. Eine letzte Differenz zum Erstrat schuf die grosse Kammer bei der Thematik der Reduktion der LSVA für elektrisch oder mit alternativem Treibstoff betriebene Fahrzeuge. Der Nationalrat stimmte hierbei mehrheitlich dafür, diese LSVA-Reduktion beizubehalten; eine links-grüne Minderheit, welche von zwei FDP-Mitgliedern unterstützt wurde, blieb hier chancenlos.
In der Gesamtabstimmung votierte der Nationalrat mit 136 zu 34 Stimmen bei 26 Enthaltungen für Annahme des Entwurfs. Die Nein-Voten stammten von Mitgliedern der SVP-Fraktion; die Enthaltungen allen voran von der Mehrheit der Grünen-Fraktion.

Der Nationalrat behandelte in der Wintersession 2020 die parlamentarische Initiative Bäumle (glp, ZH) zur Einführung eines Mobility-Pricings. Bäumle führte aus, dass ein Mobility-Pricing zur Glättung von Verkehrsspitzen beitragen könne. Dafür würde eine neue Benutzungsgebühr für die Verkehrsinfrastrukturen geschaffen. Im Gegenzug würden aber andere Steuern und Abgaben (beispielsweise die Nationalstrassenabgabe) abgeschafft, weshalb insgesamt keine finanzielle Mehrbelastung für die Bevölkerung entstehe. Bäumle insistierte, dass das Thema nun angegangen werden müsse, in den letzten Jahren sei «wenig bis nichts passiert». KVF-NR-Minderheitssprecherin Schaffner (glp, ZH) befürchtete des Weiteren, dass lediglich Pilotprojekte durchgeführt werden, weil eine Verfassungsänderung, auf die dieser Systemwechsel bei der Finanzierung der Mobilität wohl hinauslaufe, nicht angepackt werden wolle.
Die Kommissionssprecher Fluri (fdp, SO) und Romano (cvp, TI) erläuterten, weshalb sich die Mehrheit der Kommission gegen Folge geben entschieden habe. Anhand einer theoretischen Wirkungsanalyse im Kanton Zug habe aufgezeichnet werden können, dass die Umsetzung eines Mobility Pricings sehr komplex sei und aufgrund der unterschiedlichen Zuständigkeiten alle drei Staatsebenen einzubeziehen seien. Die Kommission sei zum Schluss gekommen, dass ein Gesetz zur Ermöglichung von Pilotversuchen einer Verfassungsänderung vorzuziehen sei. Damit folge sie der Linie des Bundesrates.
Aufgrund der Erläuterungen der Kommissionsmehrheit zog Nationalrat Bäumle seine parlamentarische Initiative zurück; er wolle damit eine parallele Gesetzgebung vermeiden.

Nationalrat Martin Bäumle (glp, ZH) reichte im September 2019 eine parlamentarische Initiative zum Thema Mobility-Pricing ein. Er forderte, dass die Schweiz ein Mobility Pricing für Strasse und Schiene einführt, bei welchem die folgenden Kriterien eingehalten werden: Es soll erstens für den Privatverkehr und den öffentlichen Verkehr gelten; zweitens sollen die zu erhebenden Preise der effektiven Nutzung der Verkehrsinfrastruktur entsprechen; drittens sollen die Preise in Abhängigkeit der Tageszeit ausgestaltet werden und schliesslich können gemäss Bäumle weitere Faktoren, wie etwa die Umweltbilanz des entsprechenden Verkehrsträgers, mitberücksichtigt werden.
Die KVF-NR sprach sich im August 2020 mit 14 zu 10 Stimmen bei 1 Enthaltung gegen die Initiative aus. Die Kommissionsmehrheit begründete ihren Entschluss mit den laufenden Arbeiten des Bundesrates zum Thema Mobility Pricing.

Als Reaktion auf den Verlagerungsbericht 2013 reichte die FDP-Fraktion im März 2014 ein Postulat ein, mit welchem der Bundesrat mit der Prüfung eines neuen, realistischen Verlagerungsziels gemäss Artikel 3 des Güterverkehrsverlagerungsgesetzes (GVVG) beauftragt wird. Im Juni 2014 wurde das Postulat bekämpft, im März 2016 stimmte der Nationalrat schliesslich zu. Die Debatte wurde nur drei Tage nach dem Urnengang zur Sanierung des Gotthardstrassentunnels geführt, was die ohnehin emotionale Debatte zusätzlich erhitzte. So wurde den Verfechtern eines neuen Verlagerungsziels vorgeworfen, sie hätten im gerade zu Ende gegangenen Abstimmungskampf für die zweite Röhre stets betont, dass die Verlagerungspolitik nicht in Frage gestellt werde. Mit dem so kurz nach der Abstimmung erfolgenden Infragestellen des Verlagerungsziels entstehe der Eindruck, die FDP hätte im Abstimmungskampf mit falschen Karten gespielt. Diese Vorwürfe, vorgebracht von Nationalrätin Rytz (gp, BE) und Nationalrat Bäumle (glp, ZH), konterte der Sprecher der FDP-Fraktion Fluri (fdp, SO) damit, dass es seit Jahren unbestritten sei, dass das Verlagerungsziel von 650'000 alpenquerenden Lastwagen pro Jahr bis 2018 nicht zu erreichen sei. Ein Rechtsstaat werde unglaubwürdig, wenn er in Gesetzen an unrealisierbaren Forderungen festhalte, so Fluri. Während es den Befürwortern des Postulats darum ging, die Verlagerungspolitik mit einem erreichbaren Ziel zu versehen, forderten die ablehnenden Stimmen, das geltende Gesetz müsse halt konsequenter umgesetzt werden. Das Postulat wurde schliesslich denkbar knapp angenommen: Mit 91 (Fraktionen von SVP und FDP) zu 90 Stimmen bei 7 Enthaltungen.