Podczas II wojny światowej zajmował stanowisko zastępcy sekretarza marynarki u boku Franka Knoxa. Po zakończeniu wojny był, w latach 1946–1947, członkiem delegacji USA w ONZ.
Gubernator Illinois W latach 1949–1953 pełnił z ramienia Partii Demokratycznej urząd gubernatora swego rodzinnego stanu Illinois. W wyborach roku 1948 pokonał lawiną głosów swego republikańskiego konkurenta, co kontrastowało z bardzo minimalnym zwycięstwem prezydenta Harry’ego Trumana. Jako gubernator Stevenson kładł duży nacisk m.in. na reorganizację stanowej policji i rozwój autostrad.
Kandydat na prezydenta Rok 1952 był rokiem wyborów prezydenckich. Urzędujący, tracący popularność prezydent Harry S. Truman zrezygnował z ubiegania się o trzecią kadencję i zgłosił kandydaturę gubernatora Illinois. Stevenson nominację uzyskał; kandydatem na wiceprezydenta (ang. running mate) został senator John Sparkman z Alabamy.
Jego przeciwnikami z ramienia republikanów byli generał Dwight Eisenhower i Richard Nixon jako kandydat na wiceprezydenta. Stevenson i Sparkman przegrali wybory. W czasie niezbyt czystej kampanii Nixon oskarżał Stevensona o to, iż jest zwolennikiem kapitulacji wobec ZSRR i pogardliwie nazwał „jajogłowym”.