W styczniu 2020 został powołany na sekretarza stanu w Ministerstwie Klimatu (w październiku tegoż roku przekształconym w Ministerstwo Klimatu i Środowiska). Powierzono mu nadzór m.in. nad Departamentem Gospodarki Odpadami, Departamentem Ciepłownictwa oraz Departamentem Instrumentów Środowiskowych. Został członkiem Rady Infrastruktury Informacji Przestrzennej, Komitetu Rady Ministrów do Spraw Cyfryzacji oraz Zespołu ds. Koordynowania i Monitorowania Wdrażania Rządowego Programu Przeciwdziałania Korupcji. W grudniu 2022 pozbawiony większości kompetencji w ramach resortu. Jeszcze w tym samym miesiącu przywrócono mu nadzór nad dwoma departamentami oraz nad Głównym Inspektoratem Ochrony Środowiska.
W wyborach w 2023 z powodzeniem ubiegał się o poselską reelekcję (z wynikiem 19 637 głosów). 27 listopada 2023 powołany na urząd ministra-członka Rady Ministrów w trzecim rządzie Mateusza Morawieckiego. Funkcję tę pełnił do 13 grudnia 2023. W styczniu 2024 powołany w skład sejmowej komisji śledczej ds. wykorzystania oprogramowania Pegasus. W wyborach w 2024 został wybrany na eurodeputowanego X kadencji, kandydując w okręgu nr 5 i otrzymując 54 327 głosów.