11 kwietnia 2010 został członkiem Międzyresortowego Zespołu do spraw koordynacji działań podejmowanych w związku z tragicznym wypadkiem lotniczym pod Smoleńskiem, powołanego przez premiera Donalda Tuska po katastrofie polskiego Tu-154 w Smoleńsku.
18 listopada 2011 prezydent Bronisław Komorowski (z rekomendacji Platformy Obywatelskiej) mianował go na urząd ministra administracji i cyfryzacji w drugim rządzie Donalda Tuska.. W 2013 jako minister administracji i cyfryzacji został przewodniczącym powołanej wówczas Rady do spraw Przeciwdziałania Dyskryminacji Rasowej, Ksenofobii i związanej z nimi Nietolerancji. Z funkcji ministra został odwołany 27 listopada 2013..
W wyborach do Parlamentu Europejskiego w 2014 Michał Boni zdobył mandat europosła VIII kadencji, kandydując z listy Platformy Obywatelskiej. Zasiadał w radzie Instytutu Obywatelskiego. W wyborach do Parlamentu Europejskiego w 2019 kandydował z listy komitetu wyborczego Koalicja Europejska w okręgu wyborczym nr 4, nie uzyskał mandatu poselskiego.