En su trayectoria política, fue diputado en representación del Distrito 10 de la Región de Valparaíso durante el período legislativo 2006-2010, siendo militante del Partido Socialista. Fundó el Partido Progresista en 2010, convirtiéndose en una de las figuras políticas más persistentes del escenario electoral chileno. Ha sido candidato presidencial en cinco oportunidades consecutivas: 2009, 2013, 2017, 2021 y 2025, con su candidatura inicial en 2009 alcanzando el 20,14% de los votos, posicionándolo como tercera fuerza política. Su trabajo legislativo se ha concentrado en ciencia y tecnología, agricultura, publicidad estatal y reforma del régimen político chileno. A nivel internacional, ha impulsado el Grupo de Puebla, instancia que reúne a líderes de centro izquierda latinoamericanos. Su carrera estuvo marcada por el Caso SQM, relacionado con presunto financiamiento irregular de campañas, siendo finalmente absuelto, aunque el proceso afectó su imagen política.