ร่วมงานกับพรรคประชาธิปัตย์

สุรพงษ์ โตวิจักษณ์ชัยกุลเริ่มเข้าสู่งานการเมืองโดยลงสมัครรับเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรใน พ.ศ. 2529 สังกัดพรรคกิจสังคม แต่ไม่ได้รับเลือกตั้ง[8] ต่อมาเขาได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดเชียงใหม่ สังกัดพรรคประชาธิปัตย์[9] ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2539 และได้รับเลือกเป็นกรรมการบริหารพรรคประชาธิปัตย์ ต่อมาในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2544 ได้ลงสมัครรับเลือกตั้งในสังกัดเดิม แต่ไม่ได้รับการเลือกตั้ง โดยแพ้ให้กับปกรณ์ บูรณุปกรณ์ ผู้สมัครจากพรรคไทยรักไทย[10] จากนั้นในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2548 สุรพงษ์ยังคงสมัครรับเลือกตั้งในสังกัดพรรคประชาธิปัตย์เช่นเดิม แต่ย้ายมาลงสมัครในระบบบัญชีรายชื่อ ลำดับที่ 41 แต่ก็ไม่ได้รับการเลือกตั้ง ซึ่งตลอดระยะเวลาที่อยู่กับพรรคประชาธิปัตย์ สุรพงษ์ ได้มีบทบาทสำคัญในการอภิปรายโจมตี ทักษิณ ชินวัตร[11]

ร่วมงานกับพรรคไทยรักไทย - พลังประชาชน - เพื่อไทย

ต่อมา สุรพงษ์ ย้ายไปสังกัดพรรคไทยรักไทย ในปี พ.ศ. 2549 ภายหลังรัฐประหารและพรรคไทยรักไทยถูกยุบพรรค จึงย้ายไปสังกัดพรรคพลังประชาชน และ สุรพงษ์ ได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดเชียงใหม่ ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2550 ในนามพรรคพลังประชาชน ซึ่งมีนายสมัคร สุนทรเวช เป็นหัวหน้าพรรคในขณะนั้น รวมถึงได้รับแต่งตั้งเป็นประธานคณะกรรมาธิการการคลัง การธนาคาร และสถาบันการเงิน สภาผู้แทนราษฎร ต่อจากนั้นได้ย้ายไปสังกัดพรรคเพื่อไทย[12] และได้รับการแต่งตั้งเป็นรองหัวหน้าพรรคเพื่อไทย ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2553[13] ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2554 ได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรระบบบัญชีรายชื่อลำดับที่ 20 ของพรรคเพื่อไทย และได้รับโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศ ในรัฐบาลยิ่งลักษณ์ ชินวัตร[14] ต่อมาได้รับการโปรดเกล้าฯ ให้ดำรงตำแหน่งรองนายกรัฐมนตรีเพิ่มอีกตำแหน่งหนึ่ง[15]

อนึ่ง สุรพงษ์ โตวิจักษณ์ชัยกุลเป็นหนึ่งในบุคคลที่ร่วมลงนามถวายฎีกาเพื่อขอพระราชทานอภัยโทษแก่ ทักษิณ ชินวัตร ร่วมกับแนวร่วมประชาธิปไตยต่อต้านเผด็จการแห่งชาติ ในปี พ.ศ. 2552[16]

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2556 เขาได้รับแต่งตั้งให้ทำหน้าที่ผู้อำนวยการศูนย์อำนวยการรักษาความสงบเรียบร้อย หรือ ศอ.รส. แทนพลตำรวจเอก ประชา พรหมนอก[17]

ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2557 ในวันที่ 2 กุมภาพันธ์ เขาได้สมัครรับเลือกตั้งในระบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคเพื่อไทย ลำดับที่ 4[18] แต่ศาลรัฐธรรมนูญตัดสินให้การเลือกตั้งครั้งนั้นไม่ชอบด้วยรัฐธรรมนูญ

วันที่ 7 พฤษภาคม พ.ศ. 2557 สุรพงษ์ โตวิจักษณ์ชัยกุล ถูกศาลรัฐธรรมนูญตัดสินให้พ้นจากความเป็นรัฐมนตรี เนื่องจากมีส่วนเกี่ยวข้องในการโยกย้ายถวิล เปลี่ยนศรีจากตำแหน่งเลขาธิการสภาความมั่นคงแห่งชาติ[19]