Va començar en la política l'any 1999 com a regidor de la seva ciutat natal. Anteriorment ja havia treballat a l'administració pública; concretament, entre el 1997 i el 2001 va exercir de cap de gabinet al Departament de Política Territorial i Obres Públiques, i entre el 2001 i el 2004, com a director general d'Arquitectura i Habitatge.[6] Va ser secretari de Territori i Mobilitat entre el 2011 el 2013. L'any 2013 esdevé director de l'Institut Català del Sòl, càrrec que deixa el 2018 en ser nomenat conseller de Territori i Sostenibilitat en substitució de Josep Rull.[7] L'any 2015 va tornar a l'administració local com a tinent alcalde de la ciutat on resideix, Sant Cugat del Vallès.[4]
L'any 2015, juntament amb la seva dona i la seva filla, va impulsar una campanya de micromecenatge per lluitar contra un càncer infantil avui dia incurable anomenat glioma difús de tronc (conegut com a DIPG per la seva sigla en anglès), que va patir la seva altra filla Laia.[8] El projecte, anomenat «Tot esborrat i ben controlat», va recollir 63.896 euros, que es van destinar a la Fundació Sant Joan de Déu.[9]
El 29 de maig de 2018 fou nomenat conseller de Territori i Sostenibilitat del Govern de la Generalitat de Catalunya en substitució de Josep Rull i Andreu. Sota el seu mandat, es van aprovar les lleis de ports, de protecció i ordenació del litoral i la de l'Agència de la Natura, encara que aquest organisme va causar polèmica entre els propietaris forestals i alguns alcaldes de zones rurals.[10] A banda, es van aprovar decrets per la limitació dels desnonaments durant la pandèmia de la COVID-19, i l'ordenació dels serveis de transport de viatgers en vehicles de fins a nou places.[10] Tot i això, no va poder tirar endavant la prova pilot del sistema d'eurovinyeta pel bloqueig del govern espanyol, ni va poder posar en marxa el projecte de la T-Mobilitat.[10]
El dia 17 de juny del 2021 s'anuncià que seria nomenat president del Port de Barcelona amb data 29 de juny del 2021. Rellevà en el càrrec Mercè Conesa, designada per ell mateix el juliol del 2018. El novembre de 2022 fou substituït per Lluís Salvadó en el càrrec.[2]
* Degut a l'aplicació de l'Article 155 de la Constitució espanyola, la presa de possessió de Quim Torra va ser el 17 de maig i la dels consellers el 2 de juny de 2018 * Arran de la inhabilitació de Torra, Pere Aragonès assumeix funcions de president després del 30 de setembre de 2020