Sebelum menjadi bupati, Gus Muhdlor yang aktif dalam kepengurusan GP Ansor Sidoarjo memulai karier politiknya ketika ia mengikuti pilkada pada tahun 2020.

Ia maju dalam kontestasi Pilkada Sidoarjo Sidoarjo bersama Subandi sebagai calon wakil bupati yang diusung oleh Partai Kebangkitan Bangsa (PKB).

Jabatan bupati Sidoarjo mulai diemban oleh Gus Muhdlor pada 26 Februari 2021.

Selama menjabat sebagai bupati, Sidoarjo meraih beberapa penghargaan di bawah kepemimpinannya.