Hirano kandidierte bei der Sangiin-Wahl 2001 in Iwate (ein Mandat pro Wahl) für die Liberale Partei von Ichirō Ozawa, ebenfalls aus Iwate, und gewann knapp um rund 6.000 Stimmen gegen den ehemaligen Landwirtschafts- und Verteidigungsminister Tokuichirō Tamazawa (LDP). 2003 wurde die Liberale Teil der Demokratischen Partei, für die Hirano 2007 mit deutlicher Mehrheit wiedergewählt wurde. Im Sangiin war er 2009 Vorsitzender des Landwirtschafts-, 2010 des Haushaltsausschusses. Im September 2010 wurde er unter dem Kabinett Kan „Vizeminister“ im Kabinettsbüro, wo er für das 2009 geschaffene „Nationale Strategiebüro“ zuständig war, das das Primat der Politik bei der Erstellung des Haushalts sicherstellen soll. 2011 übernahm er die Zuständigkeit für den Wiederaufbau nach dem Großen Ostjapanischen Erdbeben. Im Juli 2011 ersetzte er den zurückgetretenen zuständigen Staatsminister Ryū Matsumoto im Kabinett Kan und wurde von Yoshihiko Noda im September 2011 in gleicher Funktion in dessen Kabinett übernommen. Im Februar 2012 wurde er anlässlich der Einrichtung der Wiederaufbaubehörde der erste „Wiederaufbauminister“ ("fukkō-daijin") und gab die Zuständigkeit für Katastrophenschutz an Masaharu Nakagawa ab. Er blieb bis zum Regierungswechsel im Dezember 2012 Minister.