We wrześniu 2010 objął funkcję rzecznika prasowego w Ministerstwie Spraw Zagranicznych. We wrześniu 2013 został powołany na ambasadora RP w Kanadzie. 31 lipca 2016 zakończył misję. Powrócił następnie do publicystyki. W 2019 był kandydatem Platformy Obywatelskiej do Parlamentu Europejskiego z listy Koalicji Europejskiej.
W tym samym roku z ramienia Koalicji Obywatelskiej został wybrany do Senatu X kadencji, otrzymując 213 492 głosy w okręgu nr 91. Po wyborach wstąpił do PO. 28 września 2020 został wybrany na przewodniczącego klubu KO w Senacie. W styczniu 2022 został wybrany przez Senat na przewodniczącego Komisji Nadzwyczajnej ds. wyjaśnienia przypadków nielegalnej inwigilacji, ich wpływu na proces wyborczy w Rzeczypospolitej Polskiej oraz reformy służb specjalnych.
W wyborach w 2023 kandydował do Sejmu z listy KO w okręgu poznańskim. Uzyskał mandat posła X kadencji, zdobywając 24 197 głosów. W styczniu 2024 powołany na wiceprzewodniczącego sejmowej komisji śledczej ds. wykorzystania oprogramowania Pegasus. W 2024 z ramienia KO wystartował w kolejnych wyborach europejskich, nie zdobywając mandatu eurodeputowanego. 17 czerwca 2025 objął stanowisko sekretarza stanu w Ministerstwie Spraw Zagranicznych.