Zurück in der Türkei begann Zorlu im Jahre 1932 seine Karriere als Diplomat. Von 1938 an diente er an verschiedenen Posten in den Botschaften und in den Konsulaten in Bern, Paris, Moskau und in Beirut. Nach Beitritt der Türkei zur NATO (1952) wurde er zum türkischen Botschafter bei der NATO ernannt.
1954 wurde Zorlu als Abgeordneter von Çanakkale der Demokrat Parti in das Parlament gewählt. Er diente als stellvertretender Ministerpräsident zwischen 1954 und 1955 und als Außenminister von 1957 bis 1960, bis die türkischen Streitkräfte am 27. Mai 1960 die Regierung des Premierministers Adnan Menderesabsetzten.