La victoire de David Cameron a en effet ravivé le spectre du "Brexit". Dès le 11 mai 2015, en arrivant au Conseil ECOFIN, le ministre britannique des Finances, George Osborne, qui est aussi vice-Premier ministre depuis le 8 mai 2015, a ainsi réitéré la promesse de David Cameron d'organiser d'ici à 2017 un référendum sur une éventuelle sortie de l'UE. "Nous venons ici avec un mandat clair qui consiste à améliorer les relations avec le reste de l’UE et à réformer l’UE pour qu’elle crée des emplois et améliore les conditions de vie de tous les citoyens", a-t-il souligné. "Sans aucun doute, nous organiserons ce référendum sur le maintien du Royaume-Uni dans l’UE après avoir effectué des négociations", a poursuivi le ministre britannique. "Personne ne devrait sous-estimer notre détermination à obtenir des succès pour les travailleurs du Royaume-Uni et pour tous les travailleurs de l'Union européenne", a-t-il conclu.

"Après le débat politique interne animé lié à la campagne électorale, au cours de laquelle presque tous les partis se sont laissés porter par les forces anti-européennes, craignant de perdre des électeurs, j’espère que le gouvernement britannique mènera le débat sur l’Europe d’une manière objective et sans polémique et, sur cette base, clarifiera rapidement sa relation avec l'Europe", a déclaré le président du Parlement européen Martin Schulz et leader social-démocrate dans un entretien publié le 13 mai 2015 dans la Frankfurter Allgemeine Zeitung. "C’est seulement après qu’il devrait commencer à négocier avec ses partenaires - et non l'inverse", a-t-il souligné.

Pour Gianni Pittella, président du groupe S&D, le résultat des élections britanniques est "lourd de conséquences pour toute l’Europe", car il repose sur la promesse d’un référendum sur l’appartenance du Royaume-Uni à l’UE. "Je rappelle que pour le Groupe S&D, le Royaume-Uni constitue une partie essentielle de l’UE", a-t-il poursuivi, selon ses propos repris dans un communiqué de presse diffusé au lendemain des élections par le groupe S&D. Dans ce contexte, les socialistes appellent David Cameron "à lancer un plaidoyer vigoureux et positif en faveur de la poursuite de l’adhésion de son pays à l’Union". "Nous sommes disposés à travailler avec le nouveau gouvernement, mais nous ne ferons aucune concession sur les principes qui constituent les fondements de l’UE", a conclu Gianni Pittella.

"La question sur laquelle les Britanniques seront appelés à trancher [dans le référendum] sera de savoir si le Royaume-Uni restera membre de l’UE sur la base d'un traité renégocié et plus conforme aux attentes de Cameron qui, pour l'instant du moins, est le seul à souhaiter que le traité soit remis sur le métier", a pour sa part expliqué l’eurodéputé luxembourgeois Charles Goerens (ALDE) dans une tribune libre parue dans l’édition du 13 mai 2015 de l’hebdomadaire Le Jeudi. "Depuis jeudi dernier, la question du référendum n'est donc plus à considérer comme une affaire de politique purement intérieure du Royaume-Uni pour la simple raison que toute modification du traité requiert l'accord unanime des Etats membres", a-t-il poursuivi. Ainsi, David Cameron n’est selon lui "aucunement maître du jeu". "En définitive, le choix des Britanniques portera sur leur maintien dans l'UE version ‘light’ que Cameron appelle de ses vœux ou dans une ‘Union sans cesse plus étroite’", indique Charles Goerens. Il revient ainsi à David Cameron "de fixer la date du référendum et aux autres Etats membres de préciser le contenu de la question qui en fera l'objet", situation qui, selon l’eurodéputé, est "peu confortable pour un Premier ministre qui veut rester maître de son destin".

Aux yeux de l’eurodéputé britannique Syed Kamall (ECR), David Cameron a fait campagne sur plusieurs réformes dans l'UE et "il a clairement un mandat pour les poursuivre". "Le groupe ECR travaillera en étroite collaboration avec lui et son équipe alors qu'ils cherchent non seulement à obtenir des avantages pour la Grande-Bretagne, mais aussi à mettre en place une UE plus flexible, ouverte et euro-réaliste, qui sera plus avantageuse pour l'ensemble de ses membres", a souligné Syed Kamall, selon ses propos repris dans un communiqué diffusé par le groupe ECR au lendemain de l’élection. Enfin, l’eurodéputé conservateur s’est félicité du fait que "la cause de la réforme de l’UE continue à gagner du terrain dans toute l’UE".

Pour Philippe Lamberts, président du groupe Verts-ALE, le Premier ministre britannique David Cameron porte désormais "une lourde responsabilité" quant au développement des relations entre son pays et l’UE. "Le sort de la Grande-Bretagne mais également la configuration future de l'UE sont entre ses mains", a-t-il indiqué, selon ses propos repris dans un communiqué diffusé le 8 mai par le groupe des Verts. L’eurodéputé belge regrette qu’en promettant d’organiser un référendum sur l’appartenance du Royaume-Uni à l’UE, David Cameron ait ouvert la voie "à des relations tumultueuses avec ses partenaires". A ses yeux, il est évident qu'une sortie de la Grande-Bretagne "aurait des conséquences négatives aussi bien pour le pays et ses nations que pour l'ensemble de l'UE" et que par ailleurs, "pour les Écossais, fondamentalement attachés à l'UE, un Brexit serait absolument inacceptable". "Bref, cette élection marque le début d'une période politique probablement tourmentée", a conclu l’eurodéputé vert.