С 1991 — старший советник постоянного представителя России при отделении ООН и других международных организаций в Женеве, представитель России при организации «Генеральное соглашение по тарифам и торговле» (ГАТТ). С октября 1992 — заместитель министра внешнеэкономических связей России. С октября 1993 — первый заместитель министра внешнеэкономических связей России. С марта 1997 — и. о. министра внешнеэкономических связей и торговли России. С апреля 1997 — министр внешнеэкономических связей и торговли России. 

Исполнял обязанности министра в марте-апреле 1998 до реорганизации ведомства в Министерство внешнеэкономических связей и торговли России. Сложил полномочия в июле 1998 в связи ликвидацией министерства.

Владимир Путин с директором Федеральной службы налоговой полиции Михаилом Фрадковым. 2001 год
В мае 1998 избран председателем совета директоров страхового общества «Ингосстрах», с февраля 1999 — генеральный директор компании. В мае 1999 назначен министром торговли России в правительстве Сергея Степашина.

В мае 2000 подал в отставку вместе со всеми членами Правительства России, 31 мая назначен первым заместителем секретаря Совета Безопасности России, курировал экономическую безопасность.

28 марта 2001 назначен директором Федеральной службы налоговой полиции России (ФСНП).

11 марта 2003 ФСНП упразднена, а Михаил Фрадков в мае 2003 назначен полномочным представителем России при Евросоюзе в ранге федерального министра. В этом качестве он был представлен на саммите Россия — Европейский союз 31 мая 2003 в Стрельне.

В июне 2003 назначен также специальным представителем Президента России по вопросам развития отношений с Евросоюзом.

В 2004—2007 годах занимал пост Председателя Правительства Российской Федерации.
Сменив своего предшественника Михаила Касьянова в марте 2004, Фрадков на посту Председателя Правительства РФ.

По мнению многих аналитиков, был так называемым «техническим премьером», не проводившим самостоятельной политики. Все ключевые решения принимались администрацией президента РФ, считает заместитель гендиректора «Центра политических технологий» Алексей Макаркин.

Деятельность правительства Фрадкова была отмечена следующими мероприятиями:

Административная реформа (реорганизация правительственных ведомств) (2004)
«Монетизация социальных льгот» — замена натуральных социальных льгот денежными компенсациями, вызвала протесты в начале 2005 года (2004)
Начало реализации проекта «Доступное и комфортное жилье — гражданам России»,
Начало реализации Национального проекта «Здоровье»
Начало реализации Национального проекта «Образование»
Начало реформы ЖКХ, направленной на привлечение бизнеса в сферу ЖКХ, развитие жилищного строительства, в том числе ипотеки. В итоге, на момент ухода в отставку правительства, ипотеку могли себе позволить около 15 % россиян, коммерческие структуры не стали активно работать в секторе ЖКХ.

Внедрение системы ЕГАИС (N 102-ФЗ от 21 июля 2005), предназначенной для автоматизации государственного контроля над объёмом производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции. Внедрение сопровождалось техническими неполадками, вызвавшими алкогольный кризис в первой половине 2006 года.[5]
14 ноября 2005 Владимир Путин ввёл две новые должности в Правительстве, тем самым ещё более урезав полномочия премьера. Руководитель администрации Президента России Дмитрий Медведев стал первым заместителем председателя, отвечающим за реализацию так называемых приоритетных национальных проектов, а министр обороны Сергей Иванов — заместителем председателя, курирующим оборону и оборонно-промышленный комплекс.

12 сентября 2007 года на встрече с Президентом Российской Федерации Фрадков обратился к Владимиру Путину с просьбой об отставке Правительства, мотивируя её следующим образом:

Понимая, вот, происходящие политические процессы сегодня, я бы хотел, чтобы у вас была полная свобода в выборе решений, включая кадровые. И, я думаю, что правильно было бы, с моей стороны, выйти с инициативой освободить должность Председателя правительства для того, чтобы у вас не было никаких ограничений в принятии решений и устраивания, вот, властной конфигурации, в связи с предстоящими политическими событиями.

Президент принял отставку Правительства и поблагодарил Фрадкова за достигнутые результаты в работе. В. В. Путин отметил такие достижения Правительства, как хорошие темпы роста экономики, снижение инфляции, рост реальных доходов населения, начало осуществления крупных социальных проектов.[8] При этом президент предложил Фрадкову исполнять обязанности председателя Правительства вплоть до одобрения Госдумой кандидатуры нового премьера.[9]

По опросу Фонда общественного мнения, проведённому после отставки Фрадкова с поста председателя Правительства, большинство россиян не смогли назвать никаких достижений (80 %) или неудач (75 %) в деятельности бывшего председателя правительства на своём посту. Ещё в ноябре 2005 года британские эксперты предсказывали уход Михаила Фрадкова с должности председателя правительства.

С 9 октября 2007 года — директор Службы внешней разведки Российской Федерации.[12][13] Был назначен на эту должность президентом Путиным вместо Сергея Лебедева, ставшего исполнительным секретарем СНГ.

Награды
Орден «За заслуги перед Отечеством» I степени (12 сентября 2007) — за выдающийся вклад в реализацию социально-экономической политики государства
Орден «За заслуги перед Отечеством» II степени (1 сентября 2005) — за большой личный вклад в проведение государственной экономической политики и многолетнюю добросовестную работу
Орден Почёта
Медаль «В память 850-летия Москвы»
Медаль «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения В. И. Ленина»
«Почетный сотрудник контрразведки России» — за укрепление связей между Министерством внешнеэкономических связей и Федеральной службой контрразведки.

Доходы
За 2011 год Михаил Фрадков официально заработал 5,2 миллиона рублей, причём за год до этого его доходы были гораздо выше и равнялись 7,1 миллиону рублей в год[21], что в обоих случаях значительно превышало аналогичный доход президента Медведева.

Семья
Отец Михаила Фрадкова — еврей, мать — русская. Некоторые СМИ утверждали, что Михаил Фрадков — сын Героя Советского Союза Ефима Борисовича Фрадкова (1921—1990), но сам Михаил Фрадков лично опроверг эту информацию.

Женат, имеет двоих сыновей. Супруга: Елена Олеговна, по образованию экономист, ранее работала ведущим специалистом по маркетингу Центра международной торговли, сейчас занимается домашним хозяйством.