W 2010 został wybrany na urząd burmistrza Kamnika. W 2014 z powodzeniem ubiegał się o reelekcję[2]. Przez pewien czas działał w ugrupowaniu Pozytywna Słowenia[3].
W maju 2017 ogłosił swoją kandydaturę w wyborach prezydenckich przewidzianych na październik tegoż roku. Zarejestrował ją dzięki zebraniu 3000 podpisów słoweńskich obywateli[4]. W pierwszej turze głosowania z 22 października otrzymał 24,76% głosów, zajmując 2. miejsce wśród 9 kandydatów. Przeszedł tym samym do drugiej tury wyborów z ubiegającym się o reelekcję Borutem Pahorem, który dostał 47,21% głosów[5][6]. W głosowaniu z 12 listopada 2017 otrzymał 46,91% głosów, przegrywając ze swoim konkurentem[6][7].
W czerwcu 2018 wystartował ze swoim ugrupowaniem pod nazwą Lista Marjana Šarca w wyborach parlamentarnych. LMŠ zajęła drugie miejsce i uzyskała 13 mandatów, z których jeden przypadł jej liderowi[8], który zrezygnował następnie z funkcji burmistrza. W sierpniu 2018 posłowie pięciu ugrupowań centrowych i centrolewicowych (LMŠ, SD, SMC, DeSUS i SAB) wysunęli jego kandydaturę na urząd premiera[9]. 17 sierpnia parlament większością 55 głosów desygnował go na urząd premiera, rozpoczynając tym samym formalną procedurę stworzenia rządu; kandydatura uzyskała wówczas także poparcie partii Lewica oraz posłów mniejszości narodowych[10]. 13 września Zgromadzenie Państwowe głosami 45 posłów zatwierdziło skład jego mniejszościowego rządu, co zakończyło procedurę powołania gabinetu[11].
27 stycznia 2020, na skutek kryzysu rządowego wywołanego projektowaną reformą systemu opieki zdrowotnej i rezygnacją ministra finansów Andreja Bertoncelja, Marjan Šarec podał się do dymisji[12][13]. Zakończył urzędowanie 13 marca 2020, gdy nowa parlamentarna koalicja powołała trzeci rząd Janeza Janšy. W wyborach w 2022 jego ugrupowanie nie przekroczyło wyborczego progu[14]. W czerwcu 2022 z rekomendacji Ruchu Wolności objął funkcję ministra obrony w rządzie Roberta Goloba[15]. W tym samym miesiącu jego ugrupowanie podjęło decyzję o przyłączeniu się do Ruchu Wolności[16]. W 2024 z ramienia tej formacji polityk uzyskał mandat posła do Europarlamentu X kadencji[17], w konsekwencji w lipcu tegoż roku odszedł z rządu.