Niedługo potem został zauważony przez władze KC Komsomołu w Sofii. W 1950 roku trafił do Komitetu Regionalnego BPK.
Kariera rządowa We wrześniu 1952 roku, w wieku zaledwie trzydziestu dwu lat, został ministrem rolnictwa w rządzie Wyłko Czerwenkowa. Pełnił tę funkcję przez pięć kolejnych lat, także w gabinecie kierowanym przez Antona Jugowa. Po rozliczeniach wewnątrzpartyjnych 1956 roku, w wyniku których z BPK wyrzuceni zostali m.in. odpowiedzialni za masowe represje z czasów stalinizmu Czerwenkow i Jugow, młodzi, mniej znani działacze, tacy jak Todorow, zajęli bardziej eksponowane miejsca w hierarchii partyjnej i stali się twarzami dla „nowego otwarcia”.
Od 1954 roku (do 1990) Todorow przez osiem kadencji był deputowanym do Zgromadzenia Narodowego. Na przełomie lat 50. i 60. awansował do ścisłego kierownictwa partii – w 1961 roku został członkiem Biura Politycznego KC BPK, a rok później wiceprzewodniczącym Komitetu Stałego Rady Ministrów, odpowiedzialnym za ustalanie programu pracy rządu.