Saat pada tahun 2009, Hendi memutuskan untuk meninggalkan aktivitasnya di dunia usaha setelah terpilih sebagai anggota DPRD Jawa Tengah.
Setahun kemudian pada 2010, Hendi menduduki jabatan sebagai Wakil Wali Kota Semarang.
Waktu, pada 2011, diamankan menjadi pelaksana tugas Wali Kota Semarang karena Wali Kota Semarang saat itu, Soemarmo HS, terjerat kasus korupsi. Hendi kemudian resmi dilantik sebagai Wali Kota Semarang pada 2013.
BACA JUGA:Lebaran:Hasto Tegaskan Tak Ada Pertemuan KETUA UMUM PDIP dan Jokowi
BACA JUGA:Bamsoet Goda:Golkar Terbuka Untuk Mas Anas
Hendi meraih penghargaan Anti Gratifikasi Award KPK RI pada 2013 dan 2014. Ia terpilih sebagai 'Best City Manager' (Manajer Kota Terbaik) oleh lembaga internasional Europe Business Assembly pada tahun 2014.
Hendi juga pernah dinobatkan sebagai pembina pelayanan publik terbaik di Indonesia sejak tahun 2016 hingga 2019. Ia dianggap berprestasi dalam melakukan reformasi pelayanan publik.
Karier politik Hendi semakin bersinar. Ia berpasangan dengan Hevearita Gunaryanti Rahayu dan kemudian terpilih menjadi Wali Kota Semarang pada 2016 hingga 2021.
Hendi tidak sampai tuntas menjabat Walkot Semarang karena di tengah jalan hendi dipercaya Presiden Jokowi untuk menjadi Kepala LKPP.