シーズン開幕前に電撃解任されたナイジェル・ピアソンの後を受け、2015-16シーズンから指揮をとった。堅守速攻の戦術を基底に据え、プレミアリーグ新となる11戦連続ゴールを記録したジェイミー・ヴァーディ、チームでの活躍を評価されナショナルチーム初招集を受けたダニー・ドリンクウォーターとエンゴロ・カンテ、このシーズンのPFA年間最優秀選手賞を受賞することになるリヤド・マフレズなどの進境著しい選手を率い、残留争いを演じていた前シーズンとは一転、シーズン前半から首位争いを演じた。シーズンを折り返した後も2位につけていた優勝争いの常連、マンチェスター・シティを敵地エティハド・スタジアムで破り首位を守るなど好調を維持。2016年5月2日に優勝が確定、レスター・シティにクラブ創設133年目にして初のトップリーグタイトルをもたらすとともに、自身も長年欧州各国の強豪チームの監督を務めたにもかかわらず無縁だったリーグタイトルを、初めて手にすることになった。翌シーズンは、UEFAチャンピオンズリーグではグループステージを首位突破したものの、リーグ戦では降格圏に低迷。2017年2月23日、成績不振による解任が発表された。
2014年のワールドカップ終了後にギリシャ代表監督に就任するが、成績不振により同年11月に解任。公式戦の戦績は4試合で3敗1分け。UEFA EURO 2016予選は最下位に低迷していた。
2012年5月、リーグ・ドゥのASモナコの監督に就任。2012-13シーズンは1部昇格に導き、大量補強をした2013-14シーズンは2位に導きチャンピオンズリーグ出場権を得るものの、2014年5月に解任。
2011年9月22日、ジャン・ピエロ・ガスペリーニの後を受けてインテルの監督に就任した。契約期間は2013年6月30日までの二年間。7連勝を挙げるなど一時は好調だったが、1月末から9戦勝ちなし、UEFAチャンピオンズリーグもベスト16で敗退と低迷。ユヴェントスに0-2で敗れた後、解任された。
2009年9月2日、開幕直後に辞任したルチアーノ・スパレッティの後任として、古巣であり出身地のクラブでもあるASローマの監督に就任。実利優先の堅実なサッカーを導入し、チームを上昇気流に乗せることに成功。優勝したインテルと勝ち点2差の2位でシーズンを終え、UEFAチャンピオンズリーグ出場権を得た。しかし、翌シーズンは一転して不振に陥り、シーズン途中の2011年2月20日に辞任した。
山梨県甲府市生まれ。山梨県立甲府第一高等学校、東北大学経済学部卒業。大学卒業後、農林水産省に入省した。本省勤務の他、日本貿易振興会や食糧庁への出向も経験した。1996年、第41回衆議院議員総選挙に新進党公認で山梨1区から出馬したが、自由民主党の中尾栄一、旧民主党の輿石東の後塵を拝し、得票数3位で落選。その後民主党に入党。山梨1区には既に新党さきがけ出身で、前回の総選挙は比例単独で当選した小沢鋭仁がいたため、山梨3区に国替え。2000年の第42回衆議院議員総選挙では山梨3区で自民党の横内正明に敗れたが、重複立候補していた比例南関東ブロックで復活し、初当選した。2002年、熊谷弘らが民主党を離党し保守新党を結成した際は、一時熊谷に従って離党する考えを示していたが、最終的には離党を断念。横内正明の山梨県知事選挙出馬に伴う、2003年4月の山梨3区補欠選挙に出馬するよう党本部から求められるも、これを拒否した。これらが影響してか、2003年の第43回衆議院議員総選挙では山梨3区で自民党の保坂武に敗れ、比例復活もならず落選した。2005年の第44回衆議院議員総選挙では、郵政民営化法案に反対したため自民党公認を得られず、無所属で出馬した保坂武、自民党公認で小泉純一郎首相の秘書官を務めていた小野次郎、後藤の三つ巴の争いが山梨3区で繰り広げられ、後藤は保坂に1,943票の僅差で敗れたが、再度比例復活した（小野次郎も比例復活し、山梨3区で立候補した3人は全員当選）。2009年の第45回衆議院議員総選挙では、民主党への強い追い風に乗り、自民党の小野次郎に比例復活すら許さない大差をつけ、圧勝した（小野はその後自民党を離党し、みんなの党公認で参議院議員に転出）。同年、鳩山由紀夫内閣で文部科学大臣政務官（科学技術、の担当）に任命され、菅内閣まで務める。2011年9月、野田内閣で内閣府副大臣（食品安全、地域主権、地域活性化、公務員制度改革の担当）に任命され、11月から拉致問題担当の副大臣も兼務する。内閣府副大臣は野田第2次改造内閣まで務めた。2012年の第46回衆議院議員総選挙では、山梨3区で自民党の中谷真一の猛追を受け苦戦を強いられるも、172票の僅差で逃げ切り、4選。選挙後、民主党国会対策委員長代理に就任。2013年9月、松原仁国会対策委員長代行の国対委員長昇格に伴い、後任の国対委員長代行に就任した。2014年11月4日、翌年の山梨県知事選挙に無所属で出馬する意向を表明し、民主党に離党届を提出。11月7日、衆議院事務局に議員辞職願を提出し、11月11日の衆議院本会議で辞職が許可された。後藤の辞職により、山梨3区は廃止が予定されている選挙区ながら補欠選挙が行われる見通しだったが、直後に衆議院が解散されたため、補選は実施されなかった。2015年1月25日投開票の山梨県知事選挙では、民主党に加え自民党、公明党の推薦も受けて初当選した。2月17日に山梨県庁に初登庁。2018年10月、山梨県知事選挙への出馬を表明。国民民主党・立憲民主党の推薦を受けるが、投開票の結果、新人の長崎幸太郎に敗れ落選。