През 1839 г. Карно е избран за депутат от Париж и е преизбиран през 1842 и 1846 г., като се включва в групата на радикалната левица, противопоставяща се на крал Луи-Филип. Той взема участие в Революцията от 1848 и става министър на просветата във временното правителство на Алфонс дьо Ламартин. На този пост той подготвя законопроект за задължително и безплатно начално образование, но се противопоставя на изцяло светските училища, с което предизвиква неодобрението както на десницата, така и на крайната левица, и на 5 юли 1848 г. е принуден да се оттегли.