בינואר 2009 התמנה למפקד אגף חקירות ומודיעין. הוא אישר את המלצות צוות החקירה בעניינו של ראש ממשלת ישראל לשעבר אהוד אולמרט להעמידו לדין בפרשת המינויים הפוליטיים אך החליט לסגור את התיק בפרשת הבית בכרמיה. כמו כן המליץ ליועץ המשפטי לממשלהמני מזוז להעמיד לדין את שר החוץאביגדור ליברמן באשמת שוחד[2], תיק אשר נסגר בסופו של דבר לאחר דחיות רבות על ידי היועץ המשפטי לממשלה יהודה וינשטיין. סגלוביץ טען במספר רב של ראיונות כי: "תיקים ציבוריים בהם נידונים מקרים של בכירים, נבחרים ואישי ציבור ראויים להתברר בבית המשפט ולא להסתיים בהסדר טיעון. ליברמן הוא חשוד שהיה צריך להעמיד לדין על עבירות שביצע"[3].
סגלוביץ הוביל את החקירה המסועפת של פרשת הולילנד מראשיתה, כנגד אישים בכירים רבים בהם ראש הממשלה לשעבר אהוד אולמרט. בתקופת כהונתו נחקרו פרשיות שחיתות רבות כנגד ראשי רשויות ואישים בכירים נוספים בהם הרב הראשי האשכנזי לשעבר יונה מצגר והרב יאשיהו פינטו. עם סיום תפקידו כמפקד אגף חקירות ומודיעין, פרש מהמשטרה.
ב-29 במאי2016, הודיע סגלוביץ על הצטרפותו למפלגת "יש עתיד"[5]. בתחילת דרכו הפוליטית הוביל וכתב את תוכנית נחשון, תוכנית למאבק בשחיתות השלטונית וחיזוק מערכת האכיפה[6]. בגיבוש התכנית נשען על מאמרו בנושא "שחיתות חוקית" שהתפרסם מטעם המכון הישראלי לדמוקרטיה.
בשנת 2020 במהלך הבחירות לכנסת העשרים ושלוש, הוצג במקום ה-28 ברשימת "כחול לבן" ונבחר לכנסת[9]. לאחר מערכת הבחירות, התנגד סגלוביץ להחלטתו של ראש מפלגת "כחול לבן", בני גנץ, להיכנס לממשלה. אכן סיעת "כחול לבן" התפלגה בעקבות המהלך, וסגלוביץ החל לכהן בכנסת העשרים ושלוש מטעם הסיעה "יש עתיד-תל"ם". באותה שנה, דורג במקום ה-2 כשיאן נוכחות בעבודת הכנסת ע"פ "שקוף"[10].
סגלוביץ בולט בפעילותו למיגור תופעת האלימות כלפי נשים, כך קידם את הצעת החוק למניעת אלימות במשפחה (אלימות כלכלית), שהפכה להצעת חוק ממשלתית, את הצעת החוק איזוק אלקטרוני לגברים אלימים והפעיל כלים פרלמנטריים רבים לפיקוח על הממשלה בתחום[11]. במהלך הכנסת ה-23 כיהן בתפקיד יו"ר השדולות למאבק בשחיתות שלטונית והאלימות בחברה הערבית, וכמו כן חבר ועדת החוקה, חוק ומשפט, חבר הוועדה המיוחדת לעניין הקרן לאזרחי ישראל ומ"מ ועדת החוץ והביטחון. בנוסף, פעיל ביותר בוועדה לקידום מעמד האישה ולשיווין מגדרי ובוועדה למיגור הפשיעה בחברה הערבית. במהלך הקדנציה, היה חבר משלחת הכנסת לאספה הפרלמנטרית לארגון לשיתוף פעולה וביטחון באירופה – אבש”א (OSCE)[12].
במהלך כהונתו כחבר כנסת באופוזיציה הוזמן סגלוביץ לכנס של "יוזמות אברהם" בכפר קאסם שם הבין את המצוקה בה נתונה החברה הערבית בצל האלימות והפשיעה. במהלך השנתיים הבאות סייר וביקר סגן השר סגלוביץ בעשרות יישובים ערביים ונפגש עם מנהיגי ציבור ונציגי ארגונים אזרחיים מהם למד לעומק את הנושא הפשיעה והאלימות וכיצד ניתן לטפל בתופעה. לקראת הבחירות לכנסת ה-24 הציג בעיר טייבה יחד עם יאיר לפיד את התכנית למאבק בפשיעה ובאלימות בחברה הערבית שכתב. התכנית שולבה במצע "יש עתיד"[13]
עם כינונה של ממשלת ישראל השלושים ושש מונה סגלוביץ לסגן השר לביטחון הפנים. ב-3 באוקטובר 2021 אימץ צוות השרים המיוחד שהוקם בראשות ראש הממשלה נפתלי בנט את תוכנית החירום של סגלוביץ לפעולה מיידית למאבק באלימות ובפשיעה בערבית, התכנית הייתה חלק מהחלטת ממשלה 549 ומכוחה מונה סגלוביץ לעמוד בראש הצוות ולהוביל את יישום התכנית.
הפעילות הביאה לפגיעה כלכלית משמעותית של ארגוני הפשיעה בחברה הערבית ולראשונה מאז 2014 לירידה של 15 אחוז במספר הנרצחים.
במקביל לפעילות האופרטיבית מינה סגלוביץ צוותי עבודה שעסקו בתופעות ונושאים שמשפיעים על הפשיעה ועל הדרכים להאבק בה: צוות שטיפל בתופעות ה״שוק השחור״- חשבוניות פקטיביות, החזקת מזומן וצ'ינג'ים וצוות שטיפל בתופעת המכרזים ברשויות המקומיות והשתלטות עבריינים עליהם. הטיפול בנושא זה כלל הנחיות ושינויי חקיקה שחלקם עברו אך חלקם עדיין לא עברו בשל התפזרות הכנסת[15][16][17][18].
לקראת הבחירות לכנסת ה-25 בשנת 2021 הוצב שוב במקום ה-11 ברשימת "יש עתיד" לכנסת ונבחר.