Er trat als Mitglied der Französischen Liga für Menschenrechte im Zuge der Dreyfus-Affäre in die Politik ein. 1910 ließ er sich für die gemäßigt-linke Parti républicain-socialiste, eine Gründung Aristide Briands und Alexandre Millerands, erstmals in die Abgeordnetenkammer wählen. Im gleichen Jahr gab er seine Professur auf, um sich ganz der Politik zu widmen. Er beschäftigte sich insbesondere mit militärischen Fragen und stand als Fachmann für das im Entstehen begriffene militärische Flugwesen verschiedenen staatlichen Komitees vor. Nach Beginn des Ersten Weltkrieges wurde er 1915 Minister für Volkserziehung, Schöne Künste und Verteidigungstechnologie im fünften Kabinett von Aristide Briand (29. Oktober 1915 bis 12. Dezember 1916). Im März 1917 wurde er unter Alexandre Ribot zum Kriegsminister ernannt. Dem neuen französischen Oberbefehlshaber Robert Nivelle stand er kritisch gegenüber und löste ihn nach der gescheiterten Nivelle-Offensive und den schweren Meutereien im französischen Heer im Mai 1917 durch Philippe Pétain ab. Ferdinand Foch ernannte er zum Stabschef.