จักรมณฑ์ ผาสุกวนิช เคยดำรงตำแหน่งผู้ช่วยเลขาธิการคณะกรรมการส่งเสริมการลงทุน และเป็นรองเลขาธิการคณะกรรมการส่งเสริมการลงทุน ในปี พ.ศ. 2538[2] จากนั้นได้รับแต่งตั้งเป็นเลขาธิการคณะกรรมการส่งเสริมการลงทุน ในปี พ.ศ. 2544[3] ในช่วงรัฐบาลพันตำรวจโท ทักษิณ ชินวัตร และย้ายไปดำรงตำแหน่งเลขาธิการคณะกรรมการพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ในปีถัดมา[4] จากนั้นจึงได้ดำรงตำแหน่งปลัดกระทรวงอุตสาหกรรม หลังเกษียณอายุราชการเขาได้รับแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งประธานกรรมการธนาคารซีไอเอ็มบีไทย[5] และเป็นประธานบริษัท พี.ซี.เอส.แมชีน กรุ๊ปโฮลดิ้ง จำกัด (มหาชน)

ในทางการเมือง นายจักรมณฑ์ เคยเข้าร่วมกิจกรรมทางการเมืองกับกลุ่ม กปปส. โดยขึ้นปราศัยบนเวทีเมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2557[6] และในปีเดียวกัน เขาได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงอุตสาหกรรม ในรัฐบาลของพลเอกประยุทธ์ จันทร์โอชา[7]