Od 2002 do 2004 zatrudniony w Urzędzie Marszałkowskim Województwa Małopolskiego (m.in. jako kierownik zespołu ds. integracji europejskiej). W latach 2004–2007 pracował jako doradca w polskiej delegacji do Parlamentu Europejskiego. Od stycznia do września 2008 był dyrektorem Departamentu Zmian Klimatu i Zrównoważonego Rozwoju Ministerstwa Środowiska, a od września 2008 do lipca 2009 pełnił funkcję dyrektora Departamentu Nadzoru Właścicielskiego i Prywatyzacji Ministerstwa Skarbu Państwa. 20 lipca 2009 został mianowany podsekretarzem stanu w tym resorcie.
18 listopada 2011 prezydent Bronisław Komorowski powołał go na urząd ministra skarbu państwa w drugim rządzie Donalda Tuska. 19 kwietnia 2013 premier Donald Tusk zadeklarował zamiar odwołania Mikołaja Budzanowskiego ze stanowiska ministra skarbu państwa, do czego doszło pięć dni później.
Od lipca 2013 był członkiem zarządu spółki akcyjnej Boryszew i dyrektorem ds. rozwoju tego przedsiębiorstwa.