Từ năm 1999 đến năm 2000, ông công tác tại Phòng Phiên dịch (nay là Trung tâm Biên phiên dịch quốc gia), Bộ Ngoại giao.

Năm 2001, ông được bổ nhiệm làm Chuyên viên Vụ Hợp tác Kinh tế đa phương, Bộ Ngoại giao và công tác ở đây trong ba năm.

Từ năm 2004 đến năm 2007, ông giữ vai trò Trợ lý đặc biệt của Giám đốc điều hành Ban Thư ký APEC quốc tế (Trụ sở tại Singapore), kiêm Giám đốc chương trình Tiểu ban Tiêu chuẩn và Hợp chuẩn và Nhóm Công tác về Tự do hóa thương mại dịch vụ APEC.

Từ 2007 – 2009, ông công tác tại Vụ Chính sách đối ngoại, Bộ Ngoại giao.

Từ 2009-2011 là Phó Vụ trưởng Vụ Chính sách đối ngoại, Bộ Ngoại giao.

Từ năm 2011 đến năm 2014, ông được cử làm Tham tán Công sứ tại Đại sứ quán Việt Nam tại Nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa.

Từ năm 2014 đến năm 2015 là Phó Vụ trưởng, Thư ký Phó Thủ tướng, Bộ trưởng Bộ Ngoại giao Phạm Bình Minh.

Trong giai đoạn 2015 – 2018, ông giữ chức Vụ trưởng, Phó Trưởng ban thường trực Ban Thư ký Quốc gia APEC 2017.

Từ tháng 3/2018 đến tháng 9/2019, ông được bổ nhiệm làm Vụ trưởng Vụ Chính sách đối ngoại, Bộ Ngoại giao.

Tháng 9 năm 2019, ông được Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc bổ nhiệm giữ chức vụ Thứ trưởng Bộ Ngoại giao tại Quyết định số 1187/QĐ-TTg. Ông là Thứ trưởng trẻ nhất của ngành Ngoại giao được bổ nhiệm trong nhiều năm qua[2].

Từ ngày 06 tháng 08 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 tại Học viện Chính trị Quốc gia Hồ Chí Minh.