ดร.พจน์ สะเพียรชัย เคยได้รับแต่งตั้งเป็นเลขาธิการคณะกรรมการการศึกษาแห่งชาติ เมื่อปี พ.ศ. 2524[3] ถึงปี พ.ศ. 2530 เป็นรองปลัดทบวงมหาวิทยาลัย ในปี พ.ศ. 2530 ถึงปี พ.ศ. 2536 และได้รับแต่งตั้งให้ทำหน้าที่รักษาการอธิการบดีมหาวิทยาลัยบูรพา ในระหว่างปี พ.ศ. 2536 ถึง พ.ศ. 2537 และได้รับตำแหน่งฝ่ายบริหารเป็นอธิการบดีมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ในระหว่างปี พ.ศ. 2536 ถึง พ.ศ. 2540[4][5] ในทางวิชาการได้รับแต่งตั้งตำแหน่งทางวิชาการเป็น ศาสตราจารย์

ดร.พจน์ สะเพียรชัย ได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงศึกษาธิการ ในรัฐบาลของพลเอกชวลิต ยงใจยุทธ[6] ซึ่งมีนายชิงชัย มงคลธรรม เป็นรัฐมนตรีว่าการฯ

ดร.พจน์ สะเพียรชัย เป็นบุคคลในวงการการศึกษาที่มีส่วนในการดำเนินงานของสถาบันการศึกษาหลายแห่ง อาทิ เป็นที่ปรึกษาอธิการบดีมหาวิทยาลัยกรุงเทพ[7] นายกสภามหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี[8] เป็นประธานคณะกรรมการตรวจสอบและติดตามการดำเนินการมหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง[9] อุปนายกสภาสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง