* 1979年 - 外務省へ出向、スリランカに赴任。
* 1986年 - 羽田孜農水相に命じられ北海道庁に出向。1991年から2年間、横路孝弘道知事の下で知事室長。
* 1993年 - 農林水産省を退官。第40回衆議院議員総選挙に、日本新党公認新党さきがけ推薦で旧北海道1区から出馬し初当選。8月の党役員人事で党代表幹事に就任。
* 1994年 - 新党さきがけに移り、菅直人政策調査会長の下で政調副会長に就任。
* 1995年 - 新人対決の北海道知事選挙において、自民党・自由連合推薦さきがけ支持候補である弁護士伊東秀子を支援（新進党・公明・民社協会・日本社会党推薦候補堀達也が当選）。
* 1996年 - 1月、三原朝彦院内幹事（国会対策委員長）の下で副院内幹事に就任。同年10月20日に行われた第41回衆議院議員総選挙（北海道第3区）に、旧民主党から出馬するが、石崎岳に3千票差の次点で落選。
* 2000年 - 第42回衆議院議員総選挙に出馬（北海道第3区）。石崎岳を6千票差で破り2選、国政復帰を果たす。
* 2003年 - 新人対決の北海道知事選挙において、民主党・小沢自由党・社民党推薦鉢呂吉雄を支援（高橋はるみが当選）。同年の札幌市長再選挙では、上田文雄の選対委員長を務めた。同年の第43回衆議院議員総選挙では、石崎岳を3千票差で破り3選（石崎は比例復活）。
* 2004年 - 民主党ネクスト環境大臣。
* 2005年 - 第44回衆議院議員総選挙では、石崎岳に1万3千票差あまりで敗れるも、比例復活で4選。
* 2006年 - 3月、PSE問題を巡る混乱を受けて結成された党・PSE法議員懇談会の会長に就任。同年4月、堀江メール問題による執行部総退陣に伴い、空席となっていた党国会対策委員長代理に就任。
* 2007年 - 北海道知事選挙に、衆議院議員を辞職し出馬（民主党・社民党・新党大地推薦）、次点で落選した。
* 2009年 - 第45回衆議院議員総選挙では、石崎岳に比例復活を許さないほどの差を付け、5選（石崎はこの敗退により政界引退を表明した）。
* 2009年 - 10月23日、鳩山由紀夫内閣において内閣総理大臣補佐官に就任（国家戦略室を担当）。
* 2010年 - 6月8日、菅内閣において内閣府特命担当大臣に就任（消費者及び食品安全担当、経済財政政策担当）。また、内閣府特命担当大臣の特命事項とは別に、「税財政の骨格や経済運営の基本方針等について企画立案及び行政各部の所管する事務の調整も担当（国家戦略担当）。

* 2010年（平成22年）6月10日、民主党の細野豪志幹事長代理が同政治団体の平成19~21年度分の経費に関する領収書を公開したが、その中に「パラダイスキス」や「神の雫」など漫画本計60冊の購入記録や、キャミソール等の衣料品や「CRぱちんこ必殺仕事人III」のサウンドトラックCDの購入記録、さらにはマッサージ代などが記載されていた。
* この件に関して、荒井は2010年（平成22年）6月11日に行われた閣議後の記者会見で「秘書が私費で購入した漫画本のレシートが混入していた。不適切だった」と釈明した。また、公開した領収書の中に含まれていたサウンドトラックCDについて「道知事選落選後の励ます会の際の入場BGMに使用した」と説明した。事務所費での衣料品を購入していたことについては、選挙ポスターの撮影用や事務所スタッフの着替え用に購入したと説明した。マッサージ代などについては言及しなかったが、「問題を指摘された点については修正したい」と述べた。