Kociołek zdecydował się jednak na karierę politycznąJerzy Waszczuk, Biografia niezlustrowana – zapamiętywanie czasu nieutraconego, Wydawnictwo Studio EMKA 2007, . W latach 1960–1963 sekretarz Komitetu Centralnego Związku Młodzieży Socjalistycznej. W latach 1963–1964 I sekretarz Komitetu Dzielnicowego PZPR Warszawa-Śródmieście. Od 1964 we władzach centralnych PZPR, od 24 lipca 1964 do grudnia 1967 był I sekretarzem Komitetu Warszawskiego PZPREncyklopedia Warszawy, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1975, s. 501, 502., a od grudnia 1967 do lipca 1970 pełnił funkcję I sekretarza Komitetu Wojewódzkiego PZPR w Gdańsku. Uchodził za reformatora dążącego do „odmłodzenia” partii. Od czerwca do grudnia 1970 był wicepremierem. Poseł na Sejm PRL IV i V kadencji (od maja 1965 do lutego 1972). W okresie od listopada 1968 do lutego 1971 członek Biura Politycznego KC PZPR – był najmłodszym członkiem tego kierowniczego gremium partii komunistycznej. Był w tym czasie łączony z frakcją Mieczysława Moczara i cieszył się osobistym poparciem I sekretarza Władysława Gomułki.