Diplomado de la Escuela Normal Superior y de la Escuela Nacional de Administración, fue jefe de gabinete del Primer Ministro Dominique de Villepin entre 2006 y 2007, antes de ser elegido diputado de la UMP por la región de Eure en 2007. Fue Secretario de Estado de Asuntos Europeos de 2008 a 2009, y después Ministro de Agricultura durante casi tres años en el segundo y tercer gobierno de François Fillon. En 2017, fue nombrado ministro de Economía en el primer gobierno de Philippe bajo la presidencia de Emmanuel Macron.
Su cartera se amplió a Finanzas al mes siguiente, en el segundo Gobierno Philippe, y luego a Recuperación en el Gobierno Castex. En 2022, tras la reelección de Emmanuel Macron, permaneció en Bercy con el título de «Ministro de Economía, Finanzas y Soberanía Industrial y Digital» en el gobierno Borne; fue nombrado de nuevo en 2024 en el gobierno Attal.
Su principal reforma durante este periodo fue la ley sobre el crecimiento y la transformación de las empresas (conocida como «ley PACTE»), aprobada en 2019.
Tras dejar el Gobierno francés en 2024, imparte clases de política pública y geopolítica en Suiza.
Hasta la fecha, sigue siendo el ministro de Asuntos Económicos que más tiempo ocupó el cargo en Bercy, habiendo ocupado el cargo durante siete años consecutivos.