Ông học khóa 51 Trường sĩ quan Lục quân 1.

Năm 2008: Sư đoàn trưởng Sư đoàn 301, Bộ Tư lệnh Thủ đô.

Năm 2011: Phó Tư lệnh Bộ Tư lệnh Thủ đô.[3]

Năm 2013: Phó Tư lệnh kiêm Tham mưu trưởng Bộ Tư lệnh Thủ đô.[4]

Tháng 7 năm 2015: Tư lệnh Bộ Tư lệnh Thủ đô Hà Nội.[1]

Ngày 22 tháng 5 năm 2016: ông trúng cử Đại biểu Quốc hội Việt Nam khóa 14 nhiệm kì tại đơn vị bầu cử số 1 thành phố Hà Nội gồm các quận Ba Đình, Hoàn Kiếm, Tây Hồ, với tỉ lệ 72,67%. Đơn vị này có 3 người trúng cử theo thứ tự số phiếu từ cao đến thấp là Nguyễn Phú Trọng, Nguyễn Doãn Anh và Trần Thị Phương Hoa.

Ngày 9 tháng 11 năm 2018: Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Xuân Phúc bổ nhiệm ông giữ chức Tư lệnh Quân khu 4.[5][6]

Ngày 5 tháng 12 năm 2018: ông được Hội đồng nhân dân thành phố Hà Nội miễn nhiệm Ủy viên Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội, người kế nhiệm ông là Thiếu tướng Nguyễn Hồng Thái.[7]

Tháng 4 năm 2019: Ủy ban Thường vụ Quốc hội quyết nghị chuyển sinh hoạt của ông từ Đoàn đại biểu Quốc hội thành phố Hà Nội đến Đoàn đại biểu Quốc hội tỉnh Nghệ An từ ngày 18 tháng 4 năm 2019,[8] và được chuyển về đơn vị bầu cử số 5 tỉnh Nghệ An, gồm thị xã Cửa Lò và các huyện Diễn Châu và Nghi Lộc).[9]

Tháng 6 năm 2019: ông được Chủ tịch nước Nguyễn Phú Trọng ký quyết định thăng quân hàm Trung tướng.[10]

Từ ngày 06 tháng 8 đến ngày 28 tháng 10 năm 2019: ông tham gia Lớp bồi dưỡng kiến thức mới cho cán bộ quy hoạch cấp chiến lược khóa XIII của Đảng tại Học viện Chính trị Quốc gia Hồ Chí Minh. Kết thúc khóa học ông là 1 trong 20 học viên đạt loại xuất sắc được Giám đốc Học viện Chính trị Quốc gia Hồ Chí Minh tặng bằng khen.