במרץ 2012, בעקבות חיסולו של זוהיר אל-קייסי, מזכ"ל ארגון הטרור ועדות ההתנגדות העממית, התרחשה הסלמת מרץ 2012, שבמהלכה שוגרו כ-200 רקטות על יישובי ישראל במשך כחמישה ימים, ובתקיפות חיל האוויר הישראלי נהרגו ברצועת עזה 22 מחבלים ו-4 אזרחים. גנץ ניהל את לחימת צה"ל באירוע זה. בנובמבר באותה שנה, פיקד גנץ על כוחות צה"ל בלחימה במבצע עמוד ענן נגד החמאס ברצועת עזה.
ב-12 בספטמבר 2013 הוארכה כהונתו של גנץ בשנה נוספת. במרץ 2014 פיקד ממוצב הפיקוד העליון על מבצע חשיפה מלאה, במהלכו השתלטו כוחות חיל הים הישראלי על ספינת הנשק "Klos C" אשר הובילה משלוח אמצעי לחימה מאיראן לרצועת עזה. בעת כהונתו בתפקיד העצים גנץ את מעורבות צה"ל במערכה בין המלחמות. ביוני 2014, לאחר שצבא סוריה ירה טיל קורנט והרג נער ונפצעו מספר אזרחים ישראלים בקרבת גדר המערכת ברמת הגולן, ביצע צה"ל בפיקוד גנץ תקיפה אווירית וקרקעית בסוריה, שכתוצאה ממנה נהרגו כעשרה חיילים סורים. ביוני 2014 ביצע צה"ל, תחת פיקודו, את מבצע שובו אחים לאיתור שלושת הנערים שנחטפו ונרצחו בידי מחבלים בקרבת חברון, במהלכו פגע צה"ל בתשתיות החמאס ביהודה ושומרון ועצר פעילי חמאס רבים.
ביולי-אוגוסט 2014 פיקד גנץ על מבצע צוק איתן. מבצע זה, שנמשך כ-50 יום, היה המבצע הנרחב ביותר שנערך ברצועת עזה במאה ה-21. המבצע החל בתקיפות אוויריות מסיביות ובהמשכו כלל גם פעולה קרקעית, כולל קרב סג'עייה, שמטרתה העיקרית הייתה להשמיד את מנהרות הטרור ההתקפיות חודרות הגדר שחפר חמאס. בנוסף התמודד צה"ל עם ירי מסיבי של רקטות על עוטף עזה, דרום ישראל ומרכזה, בעיקר באמצעות כיפת ברזל. במבצע נהרגו למעלה מ-2,000 פלסטינים, רובם מחבלים, ונגרם נזק כבד לתשתיות הטרור בעזה, ומנגד נהרגו 68 חיילי צה"ל ו-6 אזרחים. בשלוש השנים שלאחר המבצע פחת מאוד ירי הרקטות לעבר ישראל. גנץ נזכר בדו"ח מבקר המדינה כאחד מאנשי מערכת הביטחון שלא הציגו הצגה מספקת לקבינט את איום מנהרות התקיפה לפני המבצע.
ב-16 בפברואר 2015 סיים בני גנץ את תפקידו כרמטכ"ל לאחר ארבע שנים בתפקידו. למחליפו התמנה סגן הרמטכ"ל גדי איזנקוט.
היציאה לאזרחות.
פעילות עסקית.
לאחר שחרורו מהצבא, מונה בספטמבר 2015 ליו"ר חברת ההיי-טק "המימד החמישי", שנסגרה בדצמבר 2018 ומונה לה כונס נכסים. בנובמבר 2015 מונה לדירקטור בחברת "אמות השקעות" ובאוקטובר 2017 מונה לדירקטור בחברת "אלרון". הוא נמנה עם המשקיעים בחברת ההזנק "פאוור מי טק", שפיתחה סוללת גיבוי לטלפון סלולרי ובחברות נוספות, שבהמשך חייבו יצירת הסדר ניגוד עניינים בעקבות מינויו לשר הביטחון.
פעילות ציבורית א-פוליטית.
במאי 2016 מונה גנץ ליו"ר יד דוד בן-גוריון. באפריל 2017 הצטרף לתנועה החברתית "פנימה" שהוקמה במטרה לפעול לחיזוק האחדות בחברה הישראלית. בשנת 2017 שימש יושב ראש הוועדה לבחירת אות הנשיא למתנדב. באוקטובר 2018 סייע בגיבוש תוכנית מדינית חדשה של המכון למחקרי ביטחון לאומי שעיקריה:
הצטרפות לפוליטיקה.
הבחירות לכנסת העשרים ואחת.
ב-27 בדצמבר 2018 הודיע על הקמת מפלגה חדשה, שיעמוד בראשה ושתתמודד בבחירות לכנסת העשרים ואחת – "חוסן לישראל". ב-14 בינואר 2019 אמר לפעילים שמחו מול ביתו נגד חוק הלאום כי יפעל לשינוי החוק. ממפלגתו נמסר כי מחוקקי חוק הלאום "ירו בגב של אחינו הדרוזים". ב-29 בינואר 2019 הציג את עמדותיו בנאום השקת קמפיין הבחירות שלו.
סמוך לתום מועד הגשת הרשימות, בפברואר 2019, הודיע גנץ על הקמת רשימה מאוחדת "כחול לבן" עם מפלגתו של יאיר לפיד, "יש עתיד", שגנץ יעמוד בראשה עד לשנת 2022, אז יחליפו לפיד.
בפברואר 2019 עודכן גנץ בפגישה עם שני ראשי אגפים בשב"כ שבשנת 2014, עת כיהן כרמטכ"ל, איראן פרצה לטלפון הפרטי שלו, והוזהר כי עליו לצאת מנקודת הנחה שכל פריט רגיש בזיכרון הטלפון עלול לשמש נגדו. גנץ הגיב על כך: "אין שם חומר ביטחוני ואני לא נתון לסחיטה", וביקש מהשב"כ לחקור אם המוסד הוא שהדליף את דבר הפריצה.
בבחירות שנערכו באפריל 2019 קיבלה רשימת כחול לבן 35 מנדטים והייתה לסיעה הגדולה ביותר בכנסת העשרים ואחת לצד הליכוד. בנוסף לכחול לבן, מפלגת העבודה ומרצ המליצו על גנץ ובשל כך הוא קיבל 45 המלצות לעומת 65 ליריבו נתניהו.
הבחירות לכנסת העשרים ושתיים וניסיון להרכבת ממשלה.
בבחירות לכנסת העשרים ושתיים, שנערכו בספטמבר 2019, כחול לבן קיבלה 33 מנדטים והייתה לסיעה הגדולה ביותר בכנסת זו. בנוסף לכחול לבן, הרשימה המשותפת (למעט בל"ד), העבודה-גשר והמחנה הדמוקרטי המליצו על גנץ והוא זכה ב-54 המלצות, לעומת 55 המלצות לנתניהו. בעקבות כך, הודיע הנשיא כי הוא החליט להטיל את המנדט להרכבת הממשלה על נתניהו. ב-21 באוקטובר הודיע נתניהו לנשיא כי נכשלו ניסיונותיו להרכיב את הממשלה ובשל כך הוא מחזיר את המנדט אליו
ב-23 באוקטובר, הטיל הנשיא את המנדט על גנץ. גנץ הגיע להסכמות מסוימות עם העבודה-גשר והמחנה הדמוקרטי, ובמקביל ניהל משא ומתן עם הליכוד על ממשלת אחדות. במוקד המחלוקת בינו לבין הליכוד עמדה דרישתו לפירוק "בלוק ה-55" של מפלגות הימין והחרדים וכן השאלה האם הוא או נתניהו יכהנו ראשונים ברוטציה. לפי דיווחים, רשימתו ניהלה במקביל מגעים עם הרשימה המשותפת על הקמת ממשלת מיעוט בתמיכתם ובהימנעות ישראל ביתנו, מבלי שהוצגה הצעה רשמית. ב-20 בנובמבר הודיע גנץ לנשיא שלא עלה בידו להרכיב ממשלה. בדצמבר הכנסת הקדימה שוב את הבחירות, שהיו השלישיות תוך שנה.
הבחירות לכנסת העשרים ושלוש וכהונתו כיושב ראש הכנסת.
בבחירות לכנסת העשרים ושלוש, שנערכו ב-2 במרץ 2020, כחול לבן נותרה עם 33 מנדטים, אך הפכה לסיעה השנייה בגודלה עקב התחזקות רשימת הליכוד. בנוסף לסיעת כחול לבן, המליצו עליו גם הרשימה המשותפת, ישראל ביתנו והעבודה-גשר-מרצ (למעט גשר). הוא זכה ל-61 המלצות, לעומת 58 ההמלצות של יריבו, בנימין נתניהו. ב-16 במרץ הטיל עליו הנשיא ראובן ריבלין את מלאכת הרכבת הממשלה.
גנץ חתר להקמת ממשלה צרה על בסיס 61 חברי הכנסת שהמליצו עליו, או ממשלת אחדות עם הליכוד. כחלק מהמשא ומתן נבחר ב-26 במרץ 2020 ליושב ראש הכנסת העשרים ושלוש. המהלך הוביל לפיצול סיעות יש עתיד ותלם, שהתאחדו ליש עתיד – תל"ם, מרשימת כחול לבן. ברשימת כחול לבן נותרו 15 חברי כנסת. ב-16 באפריל 2020 תם המנדט של גנץ מבלי שהוקמה ממשלה והוא הועבר לכנסת. ב-20 באפריל חתמו נתניהו וגנץ על הסכם להקמת ממשלת חירום לאומית בתצורה של ממשלת חילופים, שבה כהונת הכנסת תקוצר לשלוש שנים, בחצי הראשון יכהן נתניהו כראש ממשלה וגנץ יכהן כראש ממשלה חלופי, ובחצי השני יתחלפו השניים.
במאי 2020 הגיש גנץ את התפטרותו מתפקיד יו"ר הכנסת לקראת כינון הממשלה החדשה.
ראש ממשלת ישראל החלופי, שר הביטחון ושר המשפטים.
ב-17 במאי 2020 הושבעה ממשלת ישראל השלושים וחמש ובמסגרתה אושר מינויו לתפקיד ראש הממשלה החלופי ושר הביטחון. הממשלה המשיכה להתמודד עם התפרצות נגיף הקורונה בישראל וגנץ המשיך את שילוב צה"ל בסיוע לאוכלוסייה ובניתוח נתונים דרך מרכז המידע והידע הלאומי למערכה בקורונה.
במסגרת תפקידו פיקח על הקמת מפקדת "אלון" ומערך החקירות האפידמיולוגיות שהקימה מערכת הביטחון לצורך הטיפול במגפת הקורונה.
ביולי 2020 מינה את אמיר אשל למנכ"ל משרד הביטחון, והודיע שהוד בצר עתיד להתמנות למנכ"ל משרד ראש הממשלה החלופי.
עוד באותו חודש הנחה גנץ לזרז את תהליך העברת בסיסי המודיעין של צה"ל לנגב באמצעות הקמת "קריית מודיעין", תהליך שהחל עוד בכהנותם של קודמיו, אביגדור ליברמן ונפתלי בנט ונעצר לאחר שמשרד הביטחון החליט לדחות את פרסום תוצאותיו של המכרז להקמת בסיסי המודיעין.
בנובמבר 2020 החליט למנות את האלוף הרצי הלוי לסגן הרמטכ"ל הבא.
באותו חודש הורה גנץ לעשות שינוי בכל טופסי משרד הביטחון ברישום ההורים בכך שבמקום שייכתב בטופסי "אב" ו"אם" ייכתבו החל מחודש דצמבר של אותה שנה "הורה 1" ו"הורה 2".
בנובמבר 2020 הקים את ועדת הבדיקה הממשלתית לנושא רכש הצוללות וכלי השיט. לאחר כחודש חברי הוועדה התפטרו בשל המגבלות שהטיל היועץ המשפטי לממשלה על עבודת הוועדה, בשביל שלא תפגע בהליכים הפליליים בפרשת הצוללות. וועדה אחרת הוקמה באפריל 2021 בעקבות אירוע בו נכה צה"ל הצית את עצמו.
הפך לממלא מקום שר המשפטים וממלא מקום שר התקשורת לאחר שיועז הנדל ואבי ניסנקורן פרשו מהממשלה.
בינואר 2021, החליט, בהמלצת הרמטכ"ל, להקים צוות בין-משרדי להוצאת גלי צה"ל ממערכת הביטחון. בנוסף, הציג מתווה לרפורמה בגיוס לצה"ל. לפיו, תוקם מנהלת שירות לצעירים שדרכה יעברו כל הצעירים עם הגיעם לגיל 18, והיא תפנה אותם למסלולים השונים.
במרץ 2021 האריך גנץ בכחצי שנה את מינויה של סיגל יעקבי כממלאת מקום מנכ"לית משרד המשפטים.
בראשית מאי 2021 העביר באגף השיקום במשרד הביטחון את רפורמת "נפש אחת" למען נכי צה"ל ופגועי הנפש. במסגרת ההחלטה הועבר סכום של כ-300 מיליון שקלים לאגף השיקום בדגש על טיפול בנפגעי פוסט-טראומה.
ב-28 באפריל 2021 מונה גנץ לתפקיד שר המשפטים.