Covas se envolveu com política desde jovem. Em 1998, ao completar 18 anos, filiou-se ao PSDB, fundado pelo avô e sigla do então presidente da República, Fernando Henrique Cardoso. Logo ingressou na Juventude Tucana, ala jovem do partido, da qual foi presidente nacional entre 2007 e 2011.

Enfrentou a primeira campanha em 2004, aos 24 anos, como vice da chapa puro-sangue de Raul Christiano à Prefeitura de Santos. Acabou em quarto lugar. Nos dois anos seguintes, foi assessor do PSDB na Alesp (Assembleia Legislativa do Estado de São Paulo), local onde ocuparia o primeiro cargo público.

Covas foi eleito deputado estadual por São Paulo em 2006 e reeleito em 2010, com 236 mil apoiadores, maior votação no estado naquele ano. Na Alesp, integrou as comissões de Direitos Humanos e de Defesa dos Direitos do Consumidor, quando ajudou a aprovar a Nota Fiscal Paulista.

Em 2011, deixou a Alesp para assumir a Secretaria do Meio Ambiente do governo Geraldo Alckmin (PSDB), cargo que ocupou até 2014, quando concorreu a deputado federal e foi, mais uma vez, eleito.

Na Câmara dos Deputados, em Brasília, apoiou ativamente o processo de impeachment da presidente Dilma Rosseff (PT), em abril de 2016, e, cinco meses depois, ajudou a compor a base do governo Michel Temer (MDB) ao votar a favor da PEC do Teto de Gastos.

Em 2016, Covas mais uma vez deixou o cargo de deputado, no mandato que acabaria em 2018. Ele foi eleito vice-prefeito de São Paulo na chapa de João Doria (PSDB). Nas prévias, o empresário era uma aposta ousada de Alckmin e só ganhou o apoio de Bruno no segundo turno, depois de derrotar Ricardo Tripoli.

Covas acabou assumindo a prefeitura em abril de 2018, no dia em que completou 38 anos, quando Doria decidiu concorrer ao governo do estado. No início da gestão, procurou seguir os passos do antecessor na postura econômica, mas procurou estabelecer uma relação mais próxima e humana com as subprefeituras.