Sebelum masuk dalam Kabinet Kerja, Luhut pernah menjabat sebagai Menteri Perindustrian dan Perdagangan Tahun 2000-2001 saat Abdurrahman Wahid menjabat sebagai Presiden pada 1999-2001. Sebelum menjadi Menteri Perindustrian dan Perdagangan, ia menjabat Duta Besar Republik Indonesia untuk Singapura.
Kemudian, Presiden Jokowi melantiknya sebagai Kepala Staf Kepresidenan pada 31 Desember 2014, dan sebagai Menteri Koordinator Bidang Politik, Hukum dan Keamanan (Menkopolhukam) pada 12 Agustus 2015 menggantikan Tedjo Edhy Purdijatno. Dalam reshuffle Kabinet Kerja pada 27 Juli 2016, dia diangkat menjadi Menteri Koordinator Kemaritiman menggantikan Rizal Ramli.
Pada 15 Agustus 2016, Jokowi mengambil langkah terkait polemik kepemilikan paspor AS Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Arcandra Tahar. Dia memberhentikan secara hormat Arcandra Tahar dari Menteri ESDM. Sebagai gantinya, Jokowi menunjuk Luhut yang juga menjadi Menko Maritim, untuk menjadi pejabat sementara (Plt) Menteri ESDM.
Sejak 2016 hingga 2019 Luhut menjabat sebagai Menko Kemaritiman. Kemudian Jokowi memintanya untuk melanjutkan jabatannya tersebut hingga lima tahun ke depan dalam Kabinet Indonesia Maju.