박범계를 정계로 직접적으로 인도한 사건은 2002년 10월 당시 386의 선두 주자로 일컬어지던 김민석(정치인)의 탈당 및 정몽준 진영 합류였다. 4월에 새천년 민주당 대선후보로 확정된 노무현은 6월 지방선거 참패후 지지율이 떨어지자, 당내의 중진의원들의 만든 후보 단일화 협의회 약칭 (후단협)의 후보 사퇴 권고로 코너에 몰려 있었는데, 당연히 노무현을 지지할 줄 알았던 김민석이 탈당하고 후단협이 은근히 지원하던 정몽준을 지지하자 전 386세대에 충격을 준 것. 박범계는 김민석의 탈당을 보고 분노하여, 판사직을 사직하고 노무현 후보 지지를 공식적으로 선언하게 된다. 2002년 박범계의 노무현 지지선언(오마이뉴스) 선대위 회의 때 인사하는 모습

이때가 2002년 10월 말 무렵인데, 판세 자체가 이미 정몽준에게도 밀려 3위로 전락하여 소속당에서조차 거의 외면당하던 노무현을 지지하기 위해 잘 나가는 공직을 박차고 나온 것은 아무리 소신이라도 무모한 것으로 보였으나[2] 기적적으로 노무현이 대통령에 당선되면서 더 넓은 출세길이 열리게 된다. 애초에 판사였기 때문에 정 안되면 변호사 생활이라도 하면 된다지만 그리하여 참여정부 초기에 민정제2비서관, 법무비서관으로 일했다. 2004년의 제17대 총선에 나가기 위해 청와대에서 나와 열린우리당 경선에 참여했으나, 당시 지역기반이 튼튼했던 구논회에 밀려 당내경선을 통과하지 못했다.

그로부터 2년 뒤 구논회가 작고하면서 2007년 상반기 재보궐선거에 출마했지만 당시 국민중심당 심대평의 당선을 위해 결국 출마를 포기하는 등의 시련이 있었고[3] 이듬해 제18대 국회의원 선거에서 드디어 통합민주당 후보로 대전광역시 서구 을 선거구에 출마하였으나 이번에는 3위로 낙선하였다. (...) 그러나 통합민주당 대전시당 위원장을 맡으며 절치부심한 끝에 국회의원 선거에 도전한 지 8년 만인 2012년 제19대 국회의원 선거에서 드디어 자유선진당 이재선 후보를 제치고 당선되었다.

2014년 8월 18일에 임환수 국세청장 청문회 과정에서 송혜교의 탈세사실을 알고도 봐줬다는 의혹을 제기하면서 송혜교의 탈세 내용이 드러났다. 처음 언급 당시 송혜교 팬 등 연예계 팬들에게 엄청난 비난을 받았으나, 탈세가 사실로 드러나면서 비난여론은 사그라들었다.

2016년 제20대 국회의원 선거에서 새누리당 이재선 후보와 다시 한 번 격돌하여 15% 이상의 격차로 여유있게 따돌리며 재선에 성공하였다. 현재는 충청권의 대표적인 친노 - 친문계로 통하는 중.