Au début de l'année 1947, Maurice Thorez, ministre d'État, le prend comme directeur de son cabinet. Jean Chaintron est, pour peu de temps, dans les coulisses du pouvoir. En mai de la même année, le PCF est amené à quitter le gouvernement. Il reste dans le haut appareil du Parti, organise les anniversaires de Staline et de Thorez, enseigne à l'école centrale du parti. En 1948, il est élu sénateur de la Seine au Conseil de la République. Il le reste jusqu'en 1958. Pourtant en 1950, il est écarté du Comité central. Les révélations du XX congrès du Parti communiste de l'Union soviétique, en 1956, remettent en doute ses certitudes.