С 2001 по 2005 гг. являлся губернатором Тюменской области.
С 2005 по 2008 гг. руководитель Администрации Президента РФ.
С 2008 по 2010 гг. заместитель Председателя Правительства РФ – руководитель Аппарата Правительства РФ.
В 2010 году по представлению Президента РФ Дмитрия Медведева наделен Московской городской Думой полномочиями Мэра Москвы на 5 лет.
В 2013 году избран Мэром Москвы на 5 лет.
Основными достижениями в 2017 году Мэр Москвы назвал реализацию программы реновации жилого фонда, реконструкцию стадиона «Лужники», открытие парка «Зарядье», окончание работ по программе «Моя улица» и реконструкцию исторического центра столицы.