Voynet valittiin Euroopan parlamentin jäseneksi vuonna 1989, mutta hän erosi tehtävästä vuonna 1991. Vuosina 1992–1994 hän oli Franche-Comténalueneuvoston jäsen. Vuonna 1995 Voynet oli ehdolla Ranskan presidentiksi saaden 3,32% äänistä vaalin ensimmäisellä kierroksella. Hän oli myöhemmin ehdokkaana myös Ranskan presidentinvaaleissa 2007, mutta sai vain 1,57 % äänistä.
Voynet toimi vuodesta 1997 Ranskan ympäristö- ja aluesuunnitteluministerinä Lionel Jospinin hallituksessa, kunnes erosi 9. heinäkuuta 2001. Hän edusti Ranskan senaatissa Seine-Saint-Denis'n departementtia vuosina 2004–2011.
Koulutukseltaan Voynet on lääkäri. Hän aktivoitui ympäristöasioissa opiskeluvuosinaan 1970-luvulla. Hän oli yksi vihreän liikkeen (Les Verts) perustajista Ranskassa.