Il est nommé secrétaire d'État à l'Énergie en mars 1974 lorsque le parti travailliste revient au pouvoir. La nomination d'un député parrainé par le NUM aide le gouvernement à mettre fin à la grève du NUM qui a conduit le gouvernement précédent à rationner l'électricité à trois jours par semaine. Varley subventionne le National Coal Board et choisit une entreprise britannique pour les nouvelles centrales nucléaires plutôt qu'un rival américain. Il entame la procédure de nationalisation du pétrole de la mer du Nord. Lors du référendum sur le marché commun, il préconise un vote «non», mais ne joue pas un rôle important dans la campagne. Immédiatement après, Wilson échange les postes de Varley et de Benn, de sorte que Varley est promu secrétaire d'État à l'Industrie. En , Varley subit un désaveu public embarrassant lorsqu'il décide de fermer l'usine automobile Chrysler déficitaire: le Cabinet le force à augmenter sa subvention pour la maintenir ouverte. Il poursuit le lent programme de nationalisation du gouvernement en nommant Michael Edwardes pour prendre la relève de British Leyland.