Dołączył następnie do En Marche! prezydenta Emmanuela Macrona. Z ramienia tego ugrupowania w wyborach parlamentarnych w 2017 ponownie został wybrany do niższej izby francuskiego parlamentu. W czerwcu 2017 powołany na ministra gospodarki i finansów w drugim rządzie dotychczasowego premiera. W lipcu 2020 został ministrem gospodarki, finansów i odnowy gospodarczej w gabinecie Jeana Castex. W maju 2022 objął urząd ministra gospodarki, finansów, suwerenności przemysłowej i cyfrowej w rządzie Élisabeth Borne. Utrzymał tę funkcję także przy rekonstrukcji gabinetu z lipca 2022. Pozostał na tym stanowisku również w styczniu 2024, gdy powołano rząd Gabriela Attala. Zakończył urzędowanie we wrześniu 2024.
Zajął się później działalnością dydaktyczną jako wykładowca uczelni w Lozannie. 5 października 2025 powrócił do administracji rządowej, dołączając do rządu Sébastiena Lecornu. Objął w nim stanowiska ministra stanu oraz ministra obrony i spraw kombatantów. Jego nominacja została skrytykowana przez koalicyjnych Republikanów, co doprowadziło do kryzysu politycznego.